Природни лепкови су често коришћени лепкови у нашим животима. Према различитим изворима, могу се поделити на животињски лепак, биљни лепак и минерални лепак. Животињски лепак укључује лепак за кожу, коштани лепак, шелак, казеински лепак, албумински лепак, лепак за рибљи мешовит итд.; биљни лепак укључује скроб, декстрин, колофонијум, гуму арабику, природну гуму итд.; минерални лепак укључује минерални восак, асфалт. Због обилних извора, ниске цене и ниске токсичности, широко се користи у намештају, књиговезању, паковању и рукотворинама.
лепак од скроба
Након што скробни лепак уђе у 21. век, добре еколошке перформансе материјала постаће главна карактеристика новог материјала. Скроб је нетоксичан, безопасан, јефтин, биоразградив и еколошки прихватљив природни обновљиви ресурс. Широко се користи у разним индустријама. Посебно последњих година, светска технологија индустријске производње лепкова развија се у правцу уштеде енергије, ниских трошкова, без штетних материја, високе вискозности и без растварача.
Као врста зеленог производа за заштиту животне средине, скробни лепак је привукао велику пажњу у индустрији лепкова. Што се тиче примене и развоја скробних лепкова, перспектива скробних лепкова оксидованих кукурузним скробом је обећавајућа, а истраживања и примена су најактивнији.
У последње време, скроб као лепак се углавном користи у папиру и производима од папира, као што су заптивање картона и кутија, етикетирање, лепљење равни, лепљење коверти, лепљење вишеслојних папирних кеса итд.
У наставку је представљено неколико уобичајених лепкова на бази скроба:
Лепак од оксидованог скроба
Желатинизатор припремљен од смеше модификованог скроба са ниским степеном полимеризације који садржи алдехидне и карбоксилне групе и воде под дејством оксиданса загревањем или желатинизацијом на собној температури је напуњени скробни лепак. Након што се скроб оксидује, формира се оксидовани скроб са растворљивошћу у води, квашењем и лепљивошћу.
Количина оксиданса је мала, степен оксидације је недовољан, укупна количина нових функционалних група које генерише скроб се смањује, вискозност лепка се повећава, почетна вискозност се смањује, флуидност је лоша. Има велики утицај на киселост, транспарентност и садржај хидроксила у лепку.
Са продужењем времена реакције, степен оксидације се повећава, садржај карбоксилне групе се повећава, а вискозност производа постепено опада, али транспарентност постаје све боља и боља.
Естерификовани скробни лепак
Естерификовани скробни лепкови су неразградиви скробни лепкови који скробу дају нове функционалне групе путем реакције естерификације између хидроксилних група молекула скроба и других супстанци, чиме се побољшавају перформансе скробних лепкова. Због делимичног умрежавања естерификованог скроба, повећава се вискозност, побољшава се стабилност при складиштењу, побољшавају се својства отпорност на влагу и антивирусна својства, а слој лепка може да издржи јака и ниска и наизменична дејства.
Лепак од калемљеног скроба
Калемљење скроба је коришћење физичких и хемијских метода како би се молекуларни ланац скроба створио слободне радикале, а када се наиђе на полимерне мономере, формира се ланчана реакција. Бочни ланац састављен од полимерних мономера се ствара на главном ланцу скроба.
Користећи особину да и молекули полиетилена и скроба имају хидроксилне групе, могу се формирати водоничне везе између молекула поливинил алкохола и скроба, које играју улогу „калемљења“ између молекула поливинил алкохола и скроба, тако да добијени скробни лепак има боља својства лепљивости, флуидности и отпорности на смрзавање.
Пошто је скробни лепак природни полимерни лепак, јефтин је, нетоксичан је и без укуса, и не загађује животну средину, па је широко истраживан и примењен. У последње време, скробни лепкови се углавном користе у папиру, памучним тканинама, ковертама, етикетама и валовитом картону.
Целулозни лепак
Деривати целулозног етра који се користе као лепкови углавном укључују метил целулозу, етил целулозу, хидроксиетил целулозу, карбоксиметил целулозу и друге етил целулозе (EC): је термопластични, у води нерастворљиви, нејонски алкил етар целулозе.
Има добру хемијску стабилност, јаку отпорност на алкалије, одличну електричну изолацију и механичку реологију, и има карактеристике одржавања чврстоће и флексибилности на високим и ниским температурама. Лако је компатибилан са воском, смолом, пластификатором итд., као што су папир, гума, кожа, лепкови за тканине.
Метил целулоза (CMC): јонски целулозни етар. У текстилној индустрији, CMC се често користи као замена за висококвалитетни скроб као средство за обликовање тканина. Текстил обложен CMC-ом може повећати мекоћу и значајно побољшати својства штампања и бојења. „У прехрамбеној индустрији, разни кремасти сладоледи којима је додат CMC имају добру стабилност облика, лако се боје и нису лако омекшали. Као лепак, користи се за израду клешта, папирних кутија, папирних кеса, тапета и вештачког дрвета.“
Целулозни естардеривати: углавном нитроцелулоза и целулозни ацетат. Нитроцелулоза: Такође позната као целулозни нитрат, њен садржај азота је генерално између 10% и 14% због различитих степена естерификације.
Висок садржај је опште познат као ватрени памук, који се користи у производњи бездимног и колоидног барута. Низак садржај је опште познат као колодијум. Нерастворљив је у води, али је растворљив у мешаном растварачу етил алкохола и етра, а раствор је колодијум. Пошто растварач колодија испарава и формира чврсти филм, често се користи за затварање боца, заштиту рана и први пластични целулоид у историји.
Ако се дода одговарајућа количина алкидне смоле као модификатор и одговарајућа количина камфора као средство за очвршћавање, постаје нитроцелулозни лепак, који се често користи за лепљење папира, тканине, коже, стакла, метала и керамике.
Целулозни ацетат: Такође познат као целулозни ацетат. У присуству сумпорне киселине као катализатора, целулоза се ацетира смешом сирћетне киселине и етанола, а затим се додаје разблажена сирћетна киселина да би се производ хидролизовао до жељеног степена естерификације.
У поређењу са нитроцелулозом, целулозни ацетат се може користити за формулисање лепкова на бази растварача за лепљење пластичних производа као што су наочаре и играчке. У поређењу са целулозним нитратом, има одличну отпорност на вискозност и издржљивост, али има лошу отпорност на киселине, влагу и временске услове.
протеински лепак
Протеински лепак је врста природног лепка чија је главна сировина супстанца која садржи протеине. Лепкови се могу направити од животињских и биљних протеина. Према коришћеном протеину, деле се на животињске протеине (фен лепак, желатин, комплексни протеински лепак и албумин) и биљне протеине (гума од пасуља итд.). Генерално имају високу чврстоћу везе када се осуше и користе се у производњи намештаја и производа од дрвета. Међутим, њихова отпорност на топлоту и воду је лоша, од чега су лепкови на бази животињских протеина важнији.
Лепак од сојиних протеина: Биљни протеин није само важна прехрамбена сировина, већ има и широк спектар примене у областима које нису прехрамбене. Развијен на лепковима од сојиних протеина, већ 1923. године, Џонсон је поднео захтев за патент за лепкове од сојиних протеина.
Године 1930, лепак за плоче од сојиних протеина са фенолном смолом (DuPont Mass Division) није био широко коришћен због слабе чврстоће везивања и високих трошкова производње.
Последњих деценија, због ширења тржишта лепкова, киселост глобалних нафтних ресурса и загађење животне средине привукли су пажњу, што је навело индустрију лепкова да поново размотри нове природне лепкове, што је резултирало тим да лепкови на бази сојиних протеина поново постану жариште истраживања.
Сојино лепило је нетоксично, без укуса, лако се користи, али има слабу отпорност на воду. Додавање 0,1%~1,0% (мас.) средстава за умрежавање као што су тиоуреа, угљен-дисулфид, трикарбоксиметил-сулфид итд. може побољшати отпорност на воду и направити лепкове за лепљење дрвета и производњу шперплоче.
Лепкови животињских протеина: Лепкови животињског порекла се широко користе у индустрији намештаја и прераде дрвета. Уобичајено коришћени производи укључују намештај као што су столице, столови, ормарићи, модели, играчке, спортска опрема и терасе.
Новији течни животињски лепкови са садржајем чврстих материја од 50-60% укључују брзо стврдњавајуће и споро стврдњавајуће типове, који се користе за лепљење оквирних панела ормарића од тврдих плоча, монтаже мобилних кућица, тешких ламината и других јефтинијих термичких лепкова. Мали и средњи захтеви за лепком су велики.
Животињски лепак је основна врста лепка који се користи у лепљивим тракама. Ове траке се могу користити за уобичајене лагане малопродајне кесе, као и за траке са високим оптерећењем, као што је заптивање или паковање кутија од чврстих влакана и валовитог ткива за пошиљке где су потребне брзе механичке операције и дуготрајна висока чврстоћа везе.
У овом тренутку, количина коштаног лепка је велика, а лепак за кожу се често користи сам или у комбинацији са коштаним лепком. Према подацима сајта Coating Online, лепак који се користи је генерално формулисан са садржајем чврсте материје од око 50% и може се мешати са декстрином у количини од 10% до 20% масе сувог лепка, као и са малом количином средства за влажење, пластификатора, инхибитора гела (када је потребно).
Лепак (60~63℃) се обично меша са бојом на подлози папира, а количина чврсте материје која се таложи је генерално 25% масе папирне основе. Влажна трака се може сушити под затезањем помоћу ваљака загрејаних паром или помоћу подесивих грејача директног ваздуха.
Поред тога, примена животињског лепка укључује производњу брусног папира и абразива од газе, обликовање и премазивање текстила и папира, као и повезивање књига и часописа.
Танински лепак
Танин је органско једињење које садржи полифенолне групе, широко присутно у стабљици, кори, корену, листовима и плодовима биљака. Углавном се добија од остатака коре из обраде дрвета и биљака са високим садржајем танина. Танин, формалдехид и вода се мешају и загревају да би се добила танинска смола, затим се додају средство за сушење и пунило, а танински лепак се добија равномерним мешањем.
Танински лепак има добру отпорност на старење услед топлоте и влаге, а перформансе лепљења дрвета су сличне онима код фенолног лепка. Углавном се користи за лепљење дрвета итд.
лигнински лепак
Лигнин је једна од главних компоненти дрвета, а његов садржај чини око 20-40% дрвета, одмах после целулозе. Тешко је екстраховати лигнин директно из дрвета, а главни извор је течна отпадна пулпа, која је изузетно богата ресурсима.
Лигнин се не користи сам као лепак, већ као фенолни полимер смоле добијен деловањем фенолне групе лигнина и формалдехида као лепка. Ради побољшања отпорности на воду, може се користити у комбинацији са изопропан епоксидним изоцијанатом са прстеном, глупим фенолом, резорцинолом и другим једињењима. Лигнински лепкови се углавном користе за лепљење шперплоче и иверице. Међутим, њихова вискозност је висока, а боја дубока, а након побољшања, обим примене може се проширити.
Арапска гума
Гума арабика, позната и као гума акације, је ексудат из породице дивљих скакаваца. Име је добила због своје обилне производње у арапским земљама. Гума арабика се углавном састоји од полисахарида ниже молекулске тежине и гликопротеина акације веће молекулске тежине. Због добре растворљивости гуме арабике у води, формулација је веома једноставна и не захтева ни топлоту ни акцелераторе. Гума арабика се изузетно брзо суши. Може се користити за лепљење оптичких сочива, лепљење печата, лепљење етикета заштитних знакова, лепљење амбалаже за храну и помоћна средства за штампање и бојење.
Неоргански лепак
Лепкови формулисани са неорганским супстанцама, као што су фосфати, сулфати, соли бора, метални оксиди итд., називају се неоргански лепкови. Њихове карактеристике:
(1) Отпорност на високе температуре, може издржати температуру од 1000 ℃ или више:
(2) Добра својства против старења:
(3) Мало скупљање
(4) Велика кртост. Модул еластичности је за ред стопе већи од оног код органских лепкова:
(5) Отпорност на воду, киселине и алкалије је лоша.
Да ли знате? Лепкови имају и друге намене осим лепљења.
Антикорозија: Парне цеви бродова су углавном прекривене алуминијум силикатом и азбестом ради постизања топлотне изолације, али због цурења или наизменичног хладноће и топлоте, ствара се кондензатна вода која се акумулира на спољном зиду доњих парних цеви; а парне цеви су дуго изложене високој температури, растворљивим солима. Улога корозије спољног зида је веома озбиљна.
У ту сврху, лепкови серије воденог стакла могу се користити као материјали за премазивање на доњем слоју алуминијум силиката како би се формирао премаз са структуром сличном емајлу. Код машинске инсталације, компоненте се често причвршћују вијцима. Дуготрајно излагање ваздуху за уређаје причвршћене вијцима може изазвати корозију пукотина. У процесу механичког рада, понекад се вијци олабаве због јаких вибрација.
Да би се решио овај проблем, спојне компоненте могу бити спојене неорганским лепковима у механичкој инсталацији, а затим спојене вијцима. Ово не само да може играти улогу у ојачању, већ и у заштити од корозије.
Биомедицина: Састав материјала хидроксиапатитна биокерамика је близак неорганској компоненти људске кости, има добру биокомпатибилност, може формирати јаку хемијску везу са костима и идеалан је материјал за замену тврдог ткива.
Међутим, општи модул еластичности припремљених ХА имплантата је висок, чврстоћа ниска, а активност није идеална. Одабран је лепак на бази фосфатног стакла, а прах ХА сировине се спаја на нижој температури од традиционалне температуре синтеровања дејством лепка, чиме се смањује модул еластичности и обезбеђује активност материјала.
Компанија Cohesion Technologies Ltd. је објавила да је развила Coseal заптивач који се може користити за срчано везивање и да је успешно примењен клинички. Упоредном употребом 21 случаја кардиохирургије у Европи, утврђено је да употреба Coseal хирургије значајно смањује хируршке адхезије у поређењу са другим методама. Накнадне прелиминарне клиничке студије показале су да Coseal заптивач има велики потенцијал у кардиолошкој, гинеколошкој и абдоминалној хирургији.
Примена лепкова у медицини је позната као нова тачка раста у индустрији лепкова. Структурни лепак састављен од епоксидне смоле или незасићеног полиестера.
У одбрамбеној технологији: Стелт подморнице су један од симбола модернизације поморске опреме. Важна метода стелт подморничке технологије је постављање плочица које апсорбују звук на оклоп подморнице. Плочица која апсорбује звук је врста гуме са својствима апсорбовања звука.
Да би се остварила чврста комбинација плочице пригушивача и челичне плоче зида чамца, неопходно је ослонити се на лепак. Користи се у војној области: одржавање тенкова, склапање војних чамаца, лаки бомбардери војних авиона, лепљење слоја термичке заштите бојевих глава ракета, припрема камуфлажних материјала, борба против тероризма и антитероризма.
Да ли је невероватно? Не гледајте наш мали лепак, у њему се крије много знања.
Главна физичка и хемијска својства лепка
Време рада
Максимални временски интервал између мешања лепка и спајања делова који се лепе
Почетно време сушења
Време до постизања уклоњиве чврстоће омогућава одговарајућу чврстоћу за руковање лепљеним деловима, укључујући померање делова са причвршћивача
време потпуног излечења
Време потребно за постизање коначних механичких својстава након мешања лепка
период складиштења
Под одређеним условима, лепак може и даље задржати своја својства руковања и време складиштења наведене чврстоће.
јачина везе
Под дејством спољашње силе, напон потребан да се спој између лепка и прилепљеног дела поквари у лепљивом делу или у његовој близини.
Чврстоћа на смицање
Чврстоћа на смицање односи се на силу смицања коју површина за лепљење јединице може да издржи када је део за лепљење оштећен, а јединица је изражена у MPa (N/mm2)
Неравномерна чврстоћа на вучу
Максимално оптерећење које спој може да поднесе када је изложен неравномерној сили вучења, јер је оптерећење углавном концентрисано на две ивице или једној ивици лепљивог слоја, а сила је по јединици дужине, а не по јединици површине, а јединица је KN/m
Затезна чврстоћа
Затезна чврстоћа, позната и као једнолика чврстоћа на вучу и позитивна затезна чврстоћа, односи се на силу затезања по јединици површине када је адхезија оштећена силом, а јединица се изражава у MPa (N/mm2).
чврстоћа љуштења
Чврстоћа љуштења је максимално оптерећење по јединици ширине које спојени делови могу да издрже када се раздвоје под одређеним условима љуштења, а њена јединица се изражава у KN/m
Време објаве: 25. април 2024.