Doğal yapıştırıcılar, günlük yaşamımızda yaygın olarak kullanılan yapıştırıcılardır. Farklı kaynaklara göre hayvansal tutkal, bitkisel tutkal ve mineral tutkal olarak sınıflandırılabilirler. Hayvansal tutkallar arasında deri tutkalı, kemik tutkalı, şellak, kazein tutkalı, albümin tutkalı, balık mesanesi tutkalı vb. bulunur; bitkisel tutkallar arasında nişasta, dekstrin, reçine, arap zamkı, doğal kauçuk vb. bulunur; mineral tutkallar arasında mineral balmumu, asfalt vb. bulunur. Bol kaynakları, düşük fiyatı ve düşük toksisitesi nedeniyle mobilya, kitap ciltleme, ambalaj ve el sanatları işleme alanlarında yaygın olarak kullanılırlar.
nişasta yapıştırıcısı
Nişasta bazlı yapıştırıcılar 21. yüzyıla girdiğinde, malzemenin iyi çevresel performansı yeni malzemenin en önemli özelliklerinden biri haline gelecektir. Nişasta, toksik olmayan, zararsız, düşük maliyetli, biyolojik olarak parçalanabilir ve çevre dostu doğal bir yenilenebilir kaynaktır. Çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle son yıllarda, dünyanın yapıştırıcı endüstriyel üretim teknolojisi enerji tasarrufu, düşük maliyet, zararsızlık, yüksek viskozite ve solventsiz olma yönünde gelişmektedir.
Çevre dostu bir ürün türü olarak nişasta bazlı yapıştırıcılar, yapıştırıcı endüstrisinde geniş ilgi ve dikkat çekmiştir. Nişasta bazlı yapıştırıcıların uygulama ve geliştirilmesi söz konusu olduğunda, mısır nişastası ile oksitlenmiş nişasta bazlı yapıştırıcıların geleceği umut vericidir ve bu alanda araştırma ve uygulama en yoğun olanıdır.
Son zamanlarda nişasta, yapıştırıcı olarak ağırlıklı olarak karton ve karton kutu yapıştırma, etiketleme, düz yapıştırma, zarf yapıştırma, çok katmanlı kağıt torba yapıştırma vb. gibi kağıt ve kağıt ürünlerinde kullanılmaktadır.
Aşağıda birkaç yaygın nişasta bazlı yapıştırıcı tanıtılmıştır:
Oksitlenmiş nişasta yapıştırıcısı
Aldehit ve karboksil grupları içeren düşük polimerizasyon dereceli modifiye nişasta ile su karışımının, oksitleyici madde etkisi altında oda sıcaklığında ısıtılarak veya jelatinleştirilerek elde edilen jelatinleştirici, yüklü bir nişasta yapıştırıcısıdır. Nişasta oksitlendikten sonra, suda çözünürlük, ıslatılabilirlik ve yapışkanlık özelliklerine sahip oksitlenmiş nişasta oluşur.
Oksidan miktarı az olduğunda, oksidasyon derecesi yetersiz kalır, nişasta tarafından oluşturulan yeni fonksiyonel grupların toplam miktarı azalır, yapıştırıcının viskozitesi artar, başlangıç viskozitesi düşer, akışkanlığı zayıf olur. Yapıştırıcının asitliği, şeffaflığı ve hidroksil içeriği üzerinde büyük etkisi vardır.
Reaksiyon süresinin uzamasıyla oksidasyon derecesi artar, karboksil grubu içeriği artar ve ürünün viskozitesi kademeli olarak azalır, ancak şeffaflığı giderek daha iyi hale gelir.
Esterleştirilmiş nişasta yapıştırıcısı
Esterleştirilmiş nişasta yapıştırıcılar, nişasta moleküllerinin hidroksil grupları ile diğer maddeler arasındaki esterleştirme reaksiyonu yoluyla nişastaya yeni fonksiyonel gruplar kazandıran, bozunmayan nişasta yapıştırıcılardır ve böylece nişasta yapıştırıcıların performansını artırırlar. Esterleştirilmiş nişastanın kısmi çapraz bağlanması nedeniyle viskozite artar, depolama stabilitesi daha iyidir, neme ve virüse karşı dayanıklılık özellikleri iyileşir ve yapıştırıcı tabaka yüksek ve düşük sıcaklıklara ve alternatif etkilere dayanabilir.
Aşılanmış nişasta yapıştırıcısı
Nişasta aşılama, fiziksel ve kimyasal yöntemler kullanılarak nişasta moleküler zincirinin serbest radikaller üretmesini sağlamak ve polimer monomerlerle karşılaştığında zincirleme reaksiyon oluşturmaktır. Bu işlem sonucunda nişasta ana zinciri üzerinde polimer monomerlerden oluşan bir yan zincir oluşur.
Hem polietilen hem de nişasta moleküllerinin hidroksil gruplarına sahip olma özelliğinden yararlanılarak, polivinil alkol ve nişasta molekülleri arasında hidrojen bağları oluşturulabilir; bu bağlar, polivinil alkol ve nişasta molekülleri arasında "aşılama" görevi görerek elde edilen nişasta yapıştırıcısının daha iyi yapışma, akışkanlık ve donmaya karşı direnç özelliklerine sahip olmasını sağlar.
Nişasta bazlı yapıştırıcı, doğal bir polimer yapıştırıcı olduğu için düşük fiyatlı, toksik olmayan, kokusuz ve çevreye zararlı olmayan bir malzemedir; bu nedenle yaygın olarak araştırılmakta ve uygulanmaktadır. Son zamanlarda nişasta bazlı yapıştırıcılar ağırlıklı olarak kağıt, pamuklu kumaşlar, zarflar, etiketler ve oluklu mukavva üretiminde kullanılmaktadır.
Selüloz yapıştırıcı
Yapıştırıcı olarak kullanılan selüloz eter türevleri başlıca metil selüloz, etil selüloz, hidroksietil selüloz, karboksimetil selüloz ve diğer etil selüloz (EC) türevlerini içerir: Etil selüloz (EC), termoplastik, suda çözünmeyen, iyonik olmayan bir selüloz alkil eterdir.
İyi kimyasal kararlılığa, güçlü alkali direncine, mükemmel elektriksel yalıtım ve mekanik reolojiye sahiptir ve yüksek ve düşük sıcaklıklarda mukavemetini ve esnekliğini koruma özelliğine sahiptir. Kağıt, kauçuk, deri, kumaş yapıştırıcıları gibi malzemelerle balmumu, reçine, plastikleştirici vb. ile kolayca uyumludur.
Metil selüloz (CMC): İyonik selüloz eter. Tekstil endüstrisinde, CMC genellikle kumaşlar için boyutlandırma maddesi olarak yüksek kaliteli nişastanın yerine kullanılır. CMC ile kaplanmış tekstiller yumuşaklığı artırabilir ve baskı ve boyama özelliklerini büyük ölçüde iyileştirebilir. Gıda endüstrisinde, CMC ilave edilmiş çeşitli kremalı dondurmalar iyi şekil stabilitesine, kolay renklendirmeye ve kolay yumuşamamaya sahiptir. Yapıştırıcı olarak maşa, karton kutu, kağıt torba, duvar kağıdı ve suni ahşap yapımında kullanılır.
Selüloz esteriTürevleri: esas olarak nitroselüloz ve selüloz asetat. Nitroselüloz: Selüloz nitrat olarak da bilinir, farklı esterleşme derecelerine bağlı olarak azot içeriği genellikle %10 ile %14 arasındadır.
Yüksek oranda bulunanı genellikle ateş pamuğu olarak bilinir ve dumansız ve kolloidal barut üretiminde kullanılmıştır. Düşük oranda bulunanı ise genellikle kollodyum olarak bilinir. Suda çözünmez, ancak etil alkol ve eter karışımı bir çözücüde çözünür ve çözelti kollodyum olur. Kollodyum çözücüsü buharlaşarak sert bir film oluşturduğu için genellikle şişe kapaklarında, yara korumasında ve tarihteki ilk plastik selüloit malzemede kullanılır.
Uygun miktarda alkid reçinesi katkı maddesi olarak ve uygun miktarda kafur da sertleştirici madde olarak eklenirse, genellikle kağıt, kumaş, deri, cam, metal ve seramiklerin yapıştırılmasında kullanılan nitroselüloz yapıştırıcı elde edilir.
Selüloz asetat: Ayrıca selüloz asetat olarak da bilinir. Sülfürik asit katalizörü varlığında, selüloz, asetik asit ve etanol karışımı ile asetate edilir ve daha sonra ürünün istenen esterleşme derecesine kadar hidrolize edilmesi için seyreltik asetik asit eklenir.
Nitroselüloz ile karşılaştırıldığında, selüloz asetat, gözlük ve oyuncak gibi plastik ürünleri yapıştırmak için solvent bazlı yapıştırıcıların formülasyonunda kullanılabilir. Selüloz nitrat ile karşılaştırıldığında, mükemmel viskozite direncine ve dayanıklılığa sahiptir, ancak asit direnci, nem direnci ve hava koşullarına karşı direnci zayıftır.
protein yapıştırıcı
Protein yapıştırıcı, ana hammaddesi protein içeren maddeler olan bir tür doğal yapıştırıcıdır. Yapıştırıcılar hayvansal protein ve bitkisel proteinden yapılabilir. Kullanılan proteine göre hayvansal protein (fen tutkalı, jelatin, kompleks protein tutkalı ve albümin) ve bitkisel protein (soya sakızı vb.) olarak ayrılırlar. Genellikle kuru haldeyken yüksek yapışma gerilimine sahiptirler ve mobilya imalatında ve ahşap ürün üretiminde kullanılırlar. Bununla birlikte, ısıya ve suya dayanıklılıkları zayıftır; bu nedenle hayvansal protein yapıştırıcılar daha önemlidir.
Soya proteini yapıştırıcısı: Bitkisel protein sadece önemli bir gıda hammaddesi olmakla kalmayıp, gıda dışı alanlarda da geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. Soya proteini yapıştırıcıları üzerine geliştirilen bu yapıştırıcılar için Johnson, 1923 gibi erken bir tarihte patent başvurusunda bulunmuştur.
1930'larda, soya proteini fenolik reçine esaslı levha yapıştırıcısı (DuPont Mass Division), zayıf yapışma gücü ve yüksek üretim maliyeti nedeniyle yaygın olarak kullanılmıyordu.
Son yıllarda, yapıştırıcı pazarının genişlemesi, küresel petrol kaynaklarının asitliği ve çevre kirliliği dikkat çekmiş, bu da yapıştırıcı endüstrisinin yeni doğal yapıştırıcıları yeniden değerlendirmesine yol açmış ve soya proteini bazlı yapıştırıcılar bir kez daha araştırma odağı haline gelmiştir.
Soya bazlı yapıştırıcı toksik değildir, tatsızdır, kullanımı kolaydır ancak suya dayanıklılığı düşüktür. Tiyourea, karbon disülfür, trikarboksimetil sülfür vb. gibi çapraz bağlayıcı maddelerin %0,1~%1,0 (kütlece) oranında eklenmesi, suya dayanıklılığı artırabilir ve ahşap yapıştırma ve kontrplak üretimi için yapıştırıcılar elde edilmesini sağlayabilir.
Hayvansal protein bazlı tutkallar: Hayvansal tutkallar mobilya ve ağaç işleme endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yaygın olarak kullanılan ürünler arasında sandalye, masa, dolap, maket, oyuncak, spor malzemeleri ve ahşap kasalar gibi mobilyalar yer almaktadır.
Katı madde içeriği %50-60 olan yeni nesil sıvı hayvan tutkalları arasında, sert levha dolapların çerçeve panellerinin, mobil ev montajının, zorlu laminatların ve diğer daha ucuz ısıya dayanıklı malzemelerin yapıştırılmasında kullanılan hızlı kürlenen ve yavaş kürlenen tipler bulunur. Küçük ve orta ölçekli yapıştırıcı ihtiyacı olan durumlar için tutkal tercih edilir.
Hayvansal tutkal, yapışkan bantlarda kullanılan temel bir yapıştırıcı türüdür. Bu bantlar, yaygın olarak kullanılan hafif hizmet tipi perakende poşetlerinin yanı sıra, hızlı mekanik işlemlerin ve uzun süreli yüksek yapışma mukavemetinin gerekli olduğu, katı elyaf ve oluklu karton kutuların mühürlenmesi veya paketlenmesi gibi ağır hizmet tipi bantlarda da kullanılabilir.
Bu aşamada kemik yapıştırıcısının miktarı fazladır ve cilt yapıştırıcısı genellikle tek başına veya kemik yapıştırıcısıyla birlikte kullanılır. Coating Online'a göre, kullanılan yapıştırıcı genellikle yaklaşık %50 katı madde içeriğiyle formüle edilir ve kuru yapıştırıcı kütlesinin %10 ila %20'si oranında dekstrin ile karıştırılabilir; ayrıca az miktarda ıslatıcı madde, plastikleştirici ve jel önleyici (gerektiğinde) de eklenebilir.
Yapıştırıcı (60~63℃) genellikle destek kağıdı üzerindeki boya ile karıştırılır ve katı haldeki madde miktarı genellikle kağıt tabanının kütlesinin %25'i kadardır. Islak bant, buharla ısıtılan silindirler veya ayarlanabilir hava doğrudan ısıtıcılar kullanılarak gerilim altında kurutulabilir.
Ayrıca, hayvan tutkalının kullanım alanları arasında zımpara kağıdı ve gazlı bez aşındırıcılarının üretimi, tekstil ve kağıtların boyutlandırılması ve kaplanması, kitap ve dergilerin ciltlenmesi yer almaktadır.
Tanin yapıştırıcı
Tanen, bitkilerin gövde, kabuk, kök, yaprak ve meyvelerinde yaygın olarak bulunan, polifenolik gruplar içeren organik bir bileşiktir. Esas olarak odun işleme atıklarından ve yüksek tanen içeriğine sahip bitkilerden elde edilir. Tanen, formaldehit ve su karıştırılıp ısıtılarak tanen reçinesi elde edilir, daha sonra sertleştirici madde ve dolgu maddesi eklenir ve homojen bir şekilde karıştırılarak tanen yapıştırıcısı elde edilir.
Tanen bazlı yapıştırıcı, ısı ve nem kaynaklı yaşlanmaya karşı iyi direnç gösterir ve ahşap yapıştırma performansı fenolik yapıştırıcıya benzer. Başlıca ahşap vb. malzemelerin yapıştırılmasında kullanılır.
lignin yapıştırıcı
Lignin, odunun ana bileşenlerinden biridir ve odunun yaklaşık %20-40'ını oluşturur; bu oran selülozdan sonra ikinci sıradadır. Lignini doğrudan odundan elde etmek zordur ve ana kaynağı, kaynak bakımından son derece zengin olan kağıt hamuru atık sıvısıdır.
Lignin tek başına yapıştırıcı olarak kullanılmaz, ancak ligninin fenolik grubu ve formaldehitin etkileşimiyle elde edilen fenolik bir reçine polimeridir. Su direncini artırmak için, halka yüklü izopropan epoksi izosiyanat, fenol, rezorsinol ve diğer bileşiklerle birlikte kullanılabilir. Lignin yapıştırıcılar esas olarak kontrplak ve sunta levhaların yapıştırılmasında kullanılır. Bununla birlikte, viskozitesi yüksek ve rengi koyudur ve iyileştirme sonrasında uygulama alanı genişletilebilir.
Arap zamkı
Arap zamkı, diğer adıyla akasya zamkı, yabani akasya ailesinden elde edilen bir salgıdır. Arap ülkelerinde bol miktarda üretilmesinden dolayı bu adı almıştır. Arap zamkı esas olarak düşük molekül ağırlıklı polisakkaritlerden ve yüksek molekül ağırlıklı akasya glikoproteinlerinden oluşur. Arap zamkının suda iyi çözünürlüğü nedeniyle, formülasyonu çok basittir ve ısı veya hızlandırıcı gerektirmez. Arap zamkı son derece hızlı kurur. Optik lenslerin yapıştırılmasında, pulların yapıştırılmasında, marka etiketlerinin yapıştırılmasında, gıda ambalajlarının yapıştırılmasında ve baskı ve boyama yardımcı maddelerinde kullanılabilir.
İnorganik yapıştırıcı
Fosfatlar, sülfatlar, bor tuzları, metal oksitler vb. gibi inorganik maddelerle formüle edilen yapıştırıcılara inorganik yapıştırıcılar denir. Özellikleri şunlardır:
(1) Yüksek sıcaklık direnci, 1000 ℃ veya daha yüksek sıcaklıklara dayanabilir:
(2) İyi yaşlanma karşıtı özellikler:
(3) Küçük büzülme
(4) Büyük kırılganlık. Elastik modül, organik yapıştırıcılarınkinden bir ayak mertebesi daha yüksektir:
(5) Suya dayanıklılık, asit ve alkaliye dayanıklılık zayıftır.
Biliyor muydunuz? Yapıştırıcıların yapıştırmanın dışında başka kullanım alanları da vardır.
Korozyon önleme: Gemilerin buhar boruları, ısı yalıtımı sağlamak için çoğunlukla alüminyum silikat ve asbestle kaplanmıştır; ancak sızıntı veya soğuk ve sıcak hava değişimleri nedeniyle yoğuşma suyu oluşur ve bu su, buhar borularının alt dış duvarında birikir; ayrıca buhar boruları uzun süre yüksek sıcaklığa maruz kaldığında, çözünebilen tuzlar dış duvar korozyonuna çok ciddi bir şekilde neden olur.
Bu amaçla, su camı serisi yapıştırıcılar, emaye benzeri bir yapıya sahip bir kaplama oluşturmak için alüminyum silikatın alt tabakasına kaplama malzemesi olarak kullanılabilir. Mekanik montajda, bileşenler genellikle cıvatalanır. Cıvatalı cihazların uzun süre havaya maruz kalması, çatlak korozyonuna neden olabilir. Mekanik çalışma sürecinde, bazen şiddetli titreşim nedeniyle cıvatalar gevşer.
Bu sorunu çözmek için, bağlantı elemanları mekanik montajda inorganik yapıştırıcılarla yapıştırılabilir ve ardından cıvatalarla bağlanabilir. Bu, yalnızca güçlendirme işlevi görmekle kalmaz, aynı zamanda korozyona karşı da koruma sağlar.
Biyomedikal: Hidroksiapatit biyoseramik malzemenin bileşimi, insan kemiğinin inorganik bileşenine yakındır, iyi biyouyumluluğa sahiptir, kemikle güçlü bir kimyasal bağ oluşturabilir ve ideal bir sert doku yerine geçen malzemedir.
Ancak, hazırlanan HA implantlarının genel elastik modülü yüksek, mukavemeti düşük ve aktivitesi ideal değildir. Fosfat cam yapıştırıcı seçilerek, HA ham madde tozu, geleneksel sinterleme sıcaklığından daha düşük bir sıcaklıkta yapıştırıcının etkisiyle birbirine bağlanır, böylece elastik modül düşürülür ve malzemenin aktivitesi sağlanır.
Cohesion Technologies Ltd., kalp yapıştırma işlemlerinde kullanılabilen ve klinik olarak başarıyla uygulanan Coseal adlı bir sızdırmazlık malzemesi geliştirdiklerini duyurdu. Avrupa'da gerçekleştirilen 21 kalp ameliyatı vakasında yapılan karşılaştırmalı çalışmada, Coseal ile yapılan cerrahi işlemlerin diğer yöntemlere kıyasla cerrahi yapışıklıkları önemli ölçüde azalttığı tespit edildi. Daha sonra yapılan ön klinik çalışmalar, Coseal sızdırmazlık malzemesinin kalp, jinekolojik ve karın cerrahisinde büyük bir potansiyele sahip olduğunu gösterdi.
Yapıştırıcıların tıpta kullanımı, yapıştırıcı endüstrisinde yeni bir büyüme noktası olarak bilinmektedir. Yapıştırıcılar, epoksi reçine veya doymamış polyesterden oluşan yapısal yapıştırıcılardır.
Savunma teknolojisinde: Gizli denizaltılar, deniz teçhizatının modernizasyonunun sembollerinden biridir. Denizaltıların gizliliğinin önemli bir yöntemi, denizaltı gövdesine ses emici karolar döşemektir. Ses emici karo, ses emici özelliklere sahip bir tür kauçuktur.
Susturucu karo ile tekne duvarının çelik levhasının sağlam bir şekilde birleştirilmesi için yapıştırıcıya ihtiyaç duyulmaktadır. Askeri alanda kullanım alanları: tank bakımı, askeri bot montajı, askeri uçak hafif bombardıman uçakları, füze savaş başlığı ısı koruma tabakası yapıştırma, kamuflaj malzemeleri hazırlama, terörle mücadele ve terörle mücadele.
İnanılmaz değil mi? Küçük yapıştırıcımıza bakmayın, içinde çok fazla bilgi var.
Yapıştırıcının başlıca fiziksel ve kimyasal özellikleri
Operasyon süresi
Yapıştırıcı karıştırma ve yapıştırılacak parçaların birleştirilmesi arasındaki maksimum zaman aralığı
İlk kürlenme süresi
Sökülebilir Mukavemete Ulaşma Süresi, Bağlantı Elemanlarının İşlenmesi ve Parçaların Bağlantı Elemanlarından Çıkarılması Dahil Olmak Üzere Yeterli Mukavemeti Sağlar
tam iyileşme süresi
Yapıştırıcı karışımından sonra nihai mekanik özelliklere ulaşmak için gereken süre
depolama süresi
Belirli koşullar altında, yapıştırıcı, belirtilen mukavemetteki kullanım özelliklerini ve saklama süresini koruyabilir.
bağ gücü
Dış kuvvetin etkisi altında, yapıştırıcı ile yapıştırılacak yüzey arasındaki arayüzün, yapıştırıcı bölgesinde veya çevresinde kopması için gereken gerilim.
Kesme dayanımı
Kayma dayanımı, yapıştırma parçası hasar gördüğünde yapıştırma yüzeyinin dayanabileceği kayma kuvvetini ifade eder ve birimi MPa (N/mm2)'dir.
Dengesiz çekme kuvveti
Düzensiz çekme kuvvetine maruz kaldığında bağlantının taşıyabileceği maksimum yük, yükün çoğunlukla yapıştırıcı tabakasının iki kenarına veya bir kenarına yoğunlaşması ve kuvvetin birim alan yerine birim uzunluk başına olması nedeniyle KN/m'dir.
Çekme Mukavemeti
Çekme dayanımı, aynı zamanda düzgün kopma dayanımı ve pozitif çekme dayanımı olarak da bilinir ve yapışmanın kuvvetle hasar görmesi durumunda birim alan başına uygulanan çekme kuvvetini ifade eder ve birimi MPa (N/mm2)'dir.
soyulma gücü
Soyulma dayanımı, belirtilen soyulma koşulları altında birleştirilmiş parçalar ayrıldığında, birim genişlik başına dayanabileceği maksimum yüktür ve birimi KN/m'dir.
Yayın tarihi: 25 Nisan 2024