Натуральные клеи являются широко используемыми в нашей жизни. Согласно разным источникам, их можно разделить на животный клей, растительный клей и минеральный клей. Животный клей включает в себя кожный клей, костный клей, шеллак, казеиновый клей, альбуминовый клей, клей для рыбьего пузыря и т. д.; растительный клей включает в себя крахмал, декстрин, канифоль, гуммиарабик, натуральный каучук и т. д.; минеральный клей включает в себя минеральный воск, асфальт. Подождите. Благодаря своим обильным источникам, низкой цене и низкой токсичности он широко используется в мебельной, переплетной, упаковочной и ремесленной обработке.
крахмальный клей
После того, как крахмальный клей войдет в 21 век, хорошие экологические характеристики материала станут основной характеристикой нового материала. Крахмал является нетоксичным, безвредным, недорогим, биоразлагаемым и экологически чистым природным возобновляемым ресурсом. Он широко используется в различных отраслях промышленности. Особенно в последние годы мировая технология промышленного производства клея развивается в направлении энергосбережения, низкой стоимости, отсутствия вреда, высокой вязкости и отсутствия растворителя.
Как своего рода экологически чистый продукт защиты окружающей среды, крахмальный клей привлек к себе широкое внимание и большое внимание в клеевой промышленности. Что касается применения и разработки крахмальных клеев, перспектива крахмальных клеев, окисленных кукурузным крахмалом, является многообещающей, а исследования и применение являются наиболее.
В последнее время крахмал в качестве клея в основном используется в бумаге и бумажных изделиях, таких как запечатывание картона и коробок, маркировка, склеивание плоскостей, заклеивание конвертов, склеивание многослойных бумажных пакетов и т. д.
Ниже представлено несколько распространенных крахмальных клеев:
Окисленный крахмальный клей
Желатинизатор, приготовленный из смеси модифицированного крахмала низкой степени полимеризации, содержащего альдегидную и карбоксильную группы, и воды под действием окислителя при нагревании или желатинизации при комнатной температуре, представляет собой загруженный крахмальный клей. После окисления крахмала образуется окисленный крахмал, обладающий водорастворимостью, смачиваемостью и адгезивностью.
Количество окислителя мало, степень окисления недостаточна, общее количество новых функциональных групп, образуемых крахмалом, уменьшается, вязкость клея увеличивается, начальная вязкость уменьшается, текучесть плохая. Оказывает большое влияние на кислотность, прозрачность и содержание гидроксилов клея.
С увеличением времени реакции степень окисления увеличивается, содержание карбоксильных групп увеличивается, вязкость продукта постепенно снижается, но прозрачность становится все лучше и лучше.
Этерифицированный крахмальный клей
Этерифицированные крахмальные клеи - это неразлагаемые крахмальные клеи, которые наделяют крахмал новыми функциональными группами посредством реакции этерификации между гидроксильными группами молекул крахмала и другими веществами, тем самым улучшая эксплуатационные характеристики крахмальных клеев. Благодаря частичному сшиванию этерифицированного крахмала, вязкость увеличивается, улучшается стабильность при хранении, улучшаются влагостойкие и антивирусные свойства, а клеевой слой может выдерживать высокие и низкие и переменные воздействия.
Привитой крахмальный клей
Прививка крахмала заключается в использовании физических и химических методов, чтобы заставить молекулярную цепь крахмала генерировать свободные радикалы, а при столкновении с полимерными мономерами образуется цепная реакция. На основной цепи крахмала образуется боковая цепь, состоящая из полимерных мономеров.
Используя особенность того, что как молекулы полиэтилена, так и крахмала имеют гидроксильные группы, между молекулами поливинилового спирта и крахмала могут образовываться водородные связи, которые играют роль «прививки» между молекулами поливинилового спирта и крахмала, благодаря чему полученный крахмальный клей обладает более хорошей адгезией, текучестью и антифризными свойствами.
Поскольку крахмальный клей является натуральным полимерным клеем, он дешев, нетоксичен и безвкусен, а также не загрязняет окружающую среду, поэтому он широко исследовался и применялся. В последнее время крахмальные клеи в основном используются в бумаге, хлопчатобумажных тканях, конвертах, этикетках и гофрированном картоне.
Целлюлозный клей
Производные эфира целлюлозы, используемые в качестве клеев, в основном включают метилцеллюлозу, этилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу и другие. Этилцеллюлоза (ЭЦ): представляет собой термопластичный, нерастворимый в воде, неионогенный алкиловый эфир целлюлозы.
Он обладает хорошей химической стабильностью, сильной щелочестойкостью, отличной электроизоляцией и механической реологией, а также имеет характеристики сохранения прочности и гибкости при высоких и низких температурах. Он легко совместим с воском, смолой, пластификатором и т. д., такими как бумага, резина, кожа, клеи для тканей.
Метилцеллюлоза (КМЦ): ионный эфир целлюлозы. В текстильной промышленности КМЦ часто используется для замены высококачественного крахмала в качестве проклеивающего агента для тканей. Текстиль, покрытый КМЦ, может повысить мягкость и значительно улучшить свойства печати и окрашивания. «В пищевой промышленности различные виды сливочного мороженого с добавлением КМЦ обладают хорошей стабильностью формы, легко окрашиваются и нелегко размягчаются. В качестве клея он используется для изготовления щипцов, бумажных коробок, бумажных пакетов, обоев и искусственного дерева.
Эфир целлюлозыпроизводные: в основном нитроцеллюлоза и ацетат целлюлозы. Нитроцеллюлоза: также известна как нитрат целлюлозы, содержание азота в ней обычно составляет от 10% до 14% из-за различной степени этерификации.
Высокое содержание обычно известно как огненный хлопок, который использовался в производстве бездымного и коллоидного пороха. Низкое содержание обычно известно как коллодий. Он нерастворим в воде, но растворим в смешанном растворителе этилового спирта и эфира, и раствор является коллодием. Поскольку растворитель коллодия испаряется и образует прочную пленку, его часто используют для укупорки бутылок, защиты ран и первого пластикового целлулоида в истории.
Если добавить соответствующее количество алкидной смолы в качестве модификатора и соответствующее количество камфары в качестве упрочняющего агента, то получится нитроцеллюлозный клей, который часто используют для склеивания бумаги, ткани, кожи, стекла, металла и керамики.
Ацетат целлюлозы: Также известен как ацетат целлюлозы. В присутствии сернокислотного катализатора целлюлоза ацетатируется смесью уксусной кислоты и этанола, а затем добавляется разбавленная уксусная кислота для гидролиза продукта до желаемой степени этерификации.
По сравнению с нитроцеллюлозой, ацетат целлюлозы может использоваться для создания клеев на основе растворителей для склеивания пластиковых изделий, таких как очки и игрушки. По сравнению с нитратом целлюлозы он обладает превосходной устойчивостью к вязкости и долговечностью, но имеет плохую кислотостойкость, влагостойкость и устойчивость к атмосферным воздействиям.
белковый клей
Протеиновый клей — это разновидность натурального клея, основным сырьем которого являются белоксодержащие вещества. Клеи могут быть изготовлены из животного и растительного белка. В зависимости от используемого белка он делится на животный белок (клей фен, желатин, комплексный белковый клей и альбумин) и растительный белок (бобовая камедь и т. д.). Они, как правило, имеют высокое натяжение связи в сухом виде и используются в производстве мебели и изделий из дерева. Однако его термостойкость и водостойкость плохие, из которых более важны клеи на основе животного белка.
Соевый белковый клей: Растительный белок не только является важным пищевым сырьем, но и имеет широкий спектр применения в непищевых областях. Разработанный на основе соевых белковых клеев, еще в 1923 году Джонсон подал заявку на патент на соевые белковые клеи.
В 1930 году клей для картона на основе соевого белка и фенольной смолы (DuPont Mass Division) не получил широкого распространения из-за слабой прочности сцепления и высокой себестоимости производства.
В последние десятилетия в связи с расширением рынка клеев кислотность мировых нефтяных ресурсов и загрязнение окружающей среды привлекли внимание, что заставило индустрию производства клеев пересмотреть свое отношение к новым натуральным клеям, в результате чего клеи на основе соевого белка снова стали объектом исследований.
Соевый клей нетоксичен, безвкусен, прост в использовании, но имеет плохую водостойкость. Добавление 0,1%~1,0% (масс.) сшивающих агентов, таких как тиомочевина, сероуглерод, трикарбоксиметилсульфид и т. д., может улучшить водостойкость и сделать клеи для склеивания древесины и производства фанеры.
Клеи на основе животного белка: Клеи на основе животного белка широко используются в мебельной и деревообрабатывающей промышленности. Обычно используемые продукты включают мебель, такую как стулья, столы, шкафы, модели, игрушки, спортивные товары и настилы.
Более новые жидкие животные клеи с содержанием твердых веществ 50-60% включают быстроотверждающиеся и медленноотверждающиеся типы, которые используются при склеивании панелей каркаса шкафов из ДВП, сборке мобильных домов, сложных ламинатов и других менее дорогих термических животных. Малые и средние случаи спроса на клей.
Животный клей — это базовый тип клея, используемый в клейких лентах. Эти ленты могут использоваться для обычных легких розничных пакетов, а также в качестве прочных лент, таких как запечатывание или упаковка коробок из твердого волокна и гофрированного картона для поставок, где требуются быстрые механические операции и длительная высокая прочность склеивания.
В это время количество костного клея велико, и кожный клей часто используется отдельно или в сочетании с костным клеем. Согласно Coating Online, используемый клей обычно формулируется с содержанием твердого вещества около 50% и может быть смешан с декстрином в количестве от 10% до 20% от массы сухого клея, а также небольшим количеством смачивающего агента, пластификатора, ингибитора геля (при необходимости).
Клей (60~63℃) обычно смешивается с краской на подложке, а количество осажденного твердого вещества обычно составляет 25% от массы бумажной основы. Мокрую ленту можно сушить под натяжением с помощью паровых нагреваемых роликов или с помощью регулируемых прямых воздушных нагревателей.
Кроме того, животные клеи применяются в производстве наждачной бумаги и абразивных материалов, для проклейки и покрытия тканей и бумаги, а также для переплета книг и журналов.
Таниновый клей
Танин — это органическое соединение, содержащее полифенольные группы, широко представленное в стебле, коре, корнях, листьях и плодах растений. В основном из отходов обработки древесины и растений с высоким содержанием танина. Танин, формальдегид и вода смешиваются и нагреваются для получения таниновой смолы, затем добавляются отвердитель и наполнитель, и таниновый клей получается путем равномерного перемешивания.
Таниновый клей обладает хорошей устойчивостью к старению под воздействием тепла и влаги, а его эффективность склеивания древесины аналогична эффективности фенольного клея. В основном он используется для склеивания древесины и т. д.
лигниновый клей
Лигнин является одним из основных компонентов древесины, и его содержание составляет около 20-40% древесины, уступая только целлюлозе. Извлечь лигнин непосредственно из древесины сложно, и основным источником являются жидкие отходы целлюлозы, которые чрезвычайно богаты ресурсами.
Лигнин не используется как клей сам по себе, а фенольный полимер смолы, полученный действием фенольной группы лигнина и формальдегида в качестве клея. Для улучшения водостойкости его можно использовать в сочетании с кольцевым изопропановым эпоксидным изоцианатом, тупым фенолом, резорцином и другими соединениями. Лигниновые клеи в основном используются для склеивания фанеры и ДСП. Однако его вязкость высока, а цвет глубокий, и после усовершенствования сфера применения может быть расширена.
аравийская камедь
Гуммиарабик, также известный как акациевая камедь, представляет собой экссудат из дикого дерева семейства акации. Названный так из-за его обильного производства в арабских странах. Гуммиарабик в основном состоит из полисахаридов с низкой молекулярной массой и гликопротеинов акации с высокой молекулярной массой. Благодаря хорошей растворимости гуммиарабика в воде, его рецептура очень проста, не требует ни нагревания, ни ускорителей. Гуммиарабик высыхает очень быстро. Его можно использовать для склеивания оптических линз, склеивания штампов, наклеивания товарных знаков, склеивания упаковки пищевых продуктов, а также вспомогательных средств для печати и окрашивания.
Неорганический клей
Клеи, в состав которых входят неорганические вещества, такие как фосфаты, фосфориты, сульфаты, соли бора, оксиды металлов и т. д., называются неорганическими клеями. Их характеристики:
(1) Высокая термостойкость, может выдерживать температуру 1000 ℃ и выше:
(2) Хорошие антивозрастные свойства:
(3) Небольшая усадка
(4) Большая хрупкость. Модуль упругости на порядок выше, чем у органических клеев:
(5) Водостойкость, устойчивость к кислотам и щелочам низкая.
Знаете ли вы? Клеи имеют и другие применения, помимо склеивания.
Антикоррозийная защита: паропроводы кораблей в основном покрыты алюмосиликатом и асбестом для достижения теплоизоляции, но из-за протечек или чередования холода и тепла образуется конденсат, который скапливается на внешней стенке нижних паропроводов; паропроводы в течение длительного времени подвергаются воздействию высоких температур, растворимых солей и коррозии внешней стенки.
Для этого в качестве покрывающих материалов на нижнем слое алюмосиликата можно использовать клеи серии «жидкое стекло», чтобы сформировать покрытие со структурой, похожей на эмаль. При механическом монтаже компоненты часто крепятся болтами. Длительное воздействие воздуха на болтовые устройства может привести к щелевой коррозии. В процессе механических работ иногда болты ослабевают из-за сильной вибрации.
Для решения этой проблемы соединительные элементы можно склеивать неорганическими клеями при механическом монтаже, а затем соединять болтами. Это может не только играть роль армирования, но и играть роль антикоррозийного средства.
Биомедицина: Состав материала гидроксиапатитовой биокерамики близок к неорганическому компоненту человеческой кости, обладает хорошей биосовместимостью, может образовывать прочную химическую связь с костью и является идеальным материалом для замены твердых тканей.
Однако общий модуль упругости подготовленных имплантатов HA высок, а прочность низкая, а активность не идеальна. Выбран фосфатный стеклянный клей, и порошок исходного материала HA связывается вместе при более низкой температуре, чем традиционная температура спекания, посредством действия клея, тем самым снижая модуль упругости и обеспечивая активность материала.
Cohesion Technologies Ltd. объявила о разработке герметика Coseal, который можно использовать для сердечного склеивания, и который успешно применялся в клинической практике. В ходе сравнительного использования 21 случая сердечной хирургии в Европе было обнаружено, что использование хирургии Coseal значительно снижает хирургические спайки по сравнению с другими методами. Последующие предварительные клинические исследования показали, что герметик Coseal имеет большой потенциал в сердечной, гинекологической и абдоминальной хирургии.
Применение клеев в медицине известно как новая точка роста в индустрии клея. Структурный клей, состоящий из эпоксидной смолы или ненасыщенного полиэфира.
В оборонной технике: Скрытые подводные лодки являются одним из символов модернизации военно-морской техники. Важным методом скрытности подводных лодок является укладка звукопоглощающей плитки на корпус подводной лодки. Звукопоглощающая плитка представляет собой разновидность резины со звукопоглощающими свойствами.
Для того, чтобы реализовать прочное соединение плитки глушителя и стальной пластины стенки лодки, необходимо положиться на клей. Используется в военной сфере: техническое обслуживание танков, сборка военных катеров, легкие бомбардировщики военных самолетов, склеивание теплозащитного слоя боеголовок ракет, подготовка камуфляжных материалов, борьба с терроризмом и антитерроризм.
Разве это не удивительно? Не смотрите на наш маленький клей, в нем много знаний.
Основные физико-химические свойства клея
Время работы
Максимальный временной интервал между смешиванием клея и сопряжением склеиваемых деталей
Время начального отверждения
Время достижения прочности при удалении обеспечивает достаточную прочность для обработки соединений, включая подвижные части приспособлений
время полного отверждения
Время, необходимое для достижения окончательных механических свойств после смешивания клея
срок хранения
При определенных условиях клей может сохранять свои эксплуатационные свойства и срок хранения указанной прочности.
прочность связи
Под действием внешней силы напряжение, необходимое для разрушения интерфейса между клеем и склеиваемым веществом в клеевой части или в ее окрестностях.
Прочность на сдвиг
Прочность на сдвиг относится к усилию сдвига, которое может выдержать поверхность склеивания при повреждении склеиваемой детали, и ее единица измерения выражается в МПа (Н/мм2).
Неравномерная сила отрыва
Максимальная нагрузка, которую может выдержать соединение при воздействии неравномерной силы отрыва, поскольку нагрузка в основном сосредоточена на двух краях или на одном краю клеевого слоя, а сила измеряется на единицу длины, а не на единицу площади, и единицей измерения является кН/м
Предел прочности
Прочность на разрыв, также известная как равномерная прочность на отрыв и положительная прочность на разрыв, относится к силе растяжения на единицу площади, когда адгезия повреждена под действием силы, и единица измерения выражается в МПа (Н/мм2).
прочность на отрыв
Прочность на отрыв — это максимальная нагрузка на единицу ширины, которую могут выдержать соединенные детали при разделении в заданных условиях отрыва, и ее единица измерения выражается в кН/м.
Время публикации: 25-04-2024