Phân tích ngắn gọn về các loại và tính chất vật lý và hóa học chính của chất kết dính

Keo dán tự nhiên là loại keo dán thường được sử dụng trong cuộc sống của chúng ta. Theo các nguồn khác nhau, nó có thể được chia thành keo động vật, keo thực vật và keo khoáng. Keo động vật bao gồm keo da, keo xương, keo shellac, keo casein, keo albumin, keo bong bóng cá, v.v.; keo thực vật bao gồm tinh bột, dextrin, nhựa thông, kẹo cao su arabic, cao su thiên nhiên, v.v.; keo khoáng bao gồm sáp khoáng, nhựa đường Đợi đã. Do nguồn cung dồi dào, giá thành thấp và độc tính thấp, nó được sử dụng rộng rãi trong đồ nội thất, đóng sách, đóng gói và chế biến thủ công mỹ nghệ.

keo dính tinh bột

Sau khi keo tinh bột bước vào thế kỷ 21, hiệu suất môi trường tốt của vật liệu sẽ trở thành một tính năng chính của vật liệu mới. Tinh bột là một nguồn tài nguyên tái tạo tự nhiên không độc hại, vô hại, chi phí thấp, có thể phân hủy sinh học và thân thiện với môi trường. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Đặc biệt trong những năm gần đây, công nghệ sản xuất công nghiệp keo dán của thế giới đang phát triển theo hướng tiết kiệm năng lượng, chi phí thấp, không gây hại, độ nhớt cao và không có dung môi.

Là một loại sản phẩm bảo vệ môi trường xanh, keo tinh bột đã thu hút sự chú ý rộng rãi và sự quan tâm lớn trong ngành keo dán. Về ứng dụng và phát triển keo tinh bột, triển vọng của keo tinh bột oxy hóa bằng tinh bột ngô rất hứa hẹn, nghiên cứu và ứng dụng là nhiều nhất.

Gần đây, tinh bột được dùng làm chất kết dính chủ yếu trong giấy và các sản phẩm từ giấy như dán thùng carton và dán nhãn, dán keo phẳng, dán phong bì, dán túi giấy nhiều lớp, v.v.

Dưới đây giới thiệu một số loại keo dán tinh bột thông dụng:

Keo dán tinh bột oxy hóa

Chất keo hóa được chế tạo từ hỗn hợp tinh bột biến tính có độ trùng hợp thấp chứa nhóm anđehit và nhóm cacboxyl và nước dưới tác dụng của chất oxy hóa bằng cách đun nóng hoặc keo hóa ở nhiệt độ phòng là chất kết dính tinh bột có tải. Sau khi tinh bột bị oxy hóa, tinh bột oxy hóa có độ tan trong nước, khả năng thấm ướt và độ kết dính được hình thành.

Lượng chất oxy hóa nhỏ, mức độ oxy hóa không đủ, tổng lượng nhóm chức năng mới do tinh bột tạo ra giảm, độ nhớt của chất kết dính tăng, độ nhớt ban đầu giảm, tính lưu động kém. Nó có ảnh hưởng lớn đến độ axit, độ trong suốt và hàm lượng hydroxyl của chất kết dính.

Khi thời gian phản ứng kéo dài, mức độ oxy hóa tăng lên, hàm lượng nhóm cacboxyl tăng lên, độ nhớt của sản phẩm giảm dần, nhưng độ trong suốt ngày càng tốt hơn.

Keo dán tinh bột este hóa

Chất kết dính tinh bột este hóa là chất kết dính tinh bột không phân hủy, cung cấp cho tinh bột các nhóm chức năng mới thông qua phản ứng este hóa giữa các nhóm hydroxyl của phân tử tinh bột và các chất khác, do đó cải thiện hiệu suất của chất kết dính tinh bột. Do tinh bột este hóa liên kết chéo một phần, nên Độ nhớt tăng lên, độ ổn định lưu trữ tốt hơn, tính chất chống ẩm và chống vi-rút được cải thiện và lớp keo có thể chịu được tác động cao và thấp và xen kẽ.

Keo dán tinh bột ghép

Ghép tinh bột là sử dụng phương pháp vật lý và hóa học để làm cho chuỗi phân tử tinh bột tạo ra các gốc tự do, và khi gặp các monome polyme, phản ứng dây chuyền được hình thành. Một chuỗi bên bao gồm các monome polyme được tạo ra trên chuỗi chính tinh bột.

Tận dụng đặc điểm cả phân tử polyetylen và tinh bột đều có nhóm hydroxyl, giữa phân tử polyvinyl ancol và tinh bột có thể hình thành liên kết hydro, đóng vai trò “ghép nối” giữa phân tử polyvinyl ancol và tinh bột, nhờ đó chất kết dính tinh bột thu được có độ bám dính, độ lưu động và khả năng chống đông tốt hơn.

Bởi vì keo tinh bột là keo polyme tự nhiên, giá thành thấp, không độc hại, không vị, không gây ô nhiễm môi trường nên được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. Gần đây, keo tinh bột chủ yếu được sử dụng trong giấy, vải cotton, phong bì, nhãn và bìa cứng.

Keo dán xenluloza

Các dẫn xuất của ete cellulose được sử dụng làm chất kết dính chủ yếu bao gồm methyl cellulose, etyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose và các etyl cellulose khác (EC): là một ete alkyl cellulose nhiệt dẻo, không tan trong nước, không ion.

Nó có tính ổn định hóa học tốt, khả năng kháng kiềm mạnh, cách điện và lưu biến cơ học tuyệt vời, và có đặc điểm duy trì độ bền và độ dẻo ở nhiệt độ cao và thấp. Nó dễ dàng tương thích với sáp, nhựa, chất hóa dẻo, v.v., như giấy, cao su, da, chất kết dính cho vải.

Methyl cellulose (CMC): ether cellulose ion. Trong ngành dệt may, CMC thường được sử dụng để thay thế tinh bột chất lượng cao làm chất tạo hồ cho vải. Hàng dệt được phủ CMC có thể tăng độ mềm mại và cải thiện đáng kể các đặc tính in và nhuộm. 'Trong ngành thực phẩm, nhiều loại kem kem được thêm CMC có độ ổn định hình dạng tốt, dễ lên màu và không dễ bị mềm. Là chất kết dính, nó được sử dụng để làm kẹp, hộp giấy, túi giấy, giấy dán tường và gỗ nhân tạo.

Este xenlulozadẫn xuất: chủ yếu là nitrocellulose và cellulose acetate. Nitrocellulose: Còn được gọi là cellulose nitrate, hàm lượng nitơ của nó thường nằm trong khoảng từ 10% đến 14% do các mức độ este hóa khác nhau.

Hàm lượng cao thường được gọi là bông cháy, được sử dụng trong sản xuất thuốc súng không khói và dạng keo. Hàm lượng thấp thường được gọi là collodion. Nó không tan trong nước, nhưng tan trong dung môi hỗn hợp gồm rượu etylic và ete, và dung dịch là collodion. Vì dung môi collodion bốc hơi và tạo thành lớp màng cứng, nên nó thường được sử dụng để đóng chai, bảo vệ vết thương và là celluloid nhựa đầu tiên trong lịch sử.

Nếu thêm một lượng nhựa alkyd thích hợp làm chất điều chỉnh và một lượng long não thích hợp làm chất làm cứng, nó sẽ trở thành chất kết dính nitrocellulose, thường được dùng để dán giấy, vải, da, thủy tinh, kim loại và gốm sứ.

Cellulose acetate: Còn được gọi là cellulose acetate. Với sự có mặt của chất xúc tác axit sunfuric, cellulose được axetat hóa với hỗn hợp axit axetic và etanol, sau đó axit axetic loãng được thêm vào để thủy phân sản phẩm đến mức độ este hóa mong muốn.

So với nitrocellulose, cellulose acetate có thể được sử dụng để tạo thành chất kết dính gốc dung môi để liên kết các sản phẩm nhựa như kính và đồ chơi. So với cellulose nitrate, nó có khả năng chống nhớt và độ bền tuyệt vời, nhưng khả năng chống axit, chống ẩm và chống chịu thời tiết kém.

keo protein

Keo protein là một loại keo tự nhiên có thành phần chính là các chất có chứa protein. Keo có thể được làm từ protein động vật và protein thực vật. Theo protein được sử dụng, keo được chia thành protein động vật (keo fen, gelatin, keo protein phức hợp và albumin) và protein thực vật (keo đậu, v.v.). Chúng thường có độ căng liên kết cao khi khô và được sử dụng trong sản xuất đồ nội thất và sản xuất sản phẩm gỗ. Tuy nhiên, khả năng chịu nhiệt và chịu nước kém, trong đó keo protein động vật quan trọng hơn.

Keo protein đậu nành: Protein thực vật không chỉ là nguyên liệu thực phẩm quan trọng mà còn có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực phi thực phẩm. Được phát triển trên keo protein đậu nành, ngay từ năm 1923, Johnson đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho keo protein đậu nành.

Vào năm 1930, chất kết dính ván nhựa phenolic protein đậu nành (DuPont Mass Division) không được sử dụng rộng rãi do độ liên kết yếu và chi phí sản xuất cao.

Trong những thập kỷ gần đây, do thị trường keo dán mở rộng, tính axit của tài nguyên dầu mỏ toàn cầu và ô nhiễm môi trường đã thu hút sự chú ý, khiến ngành công nghiệp keo dán cân nhắc lại các loại keo dán tự nhiên mới, dẫn đến keo dán protein đậu nành một lần nữa trở thành điểm nóng nghiên cứu.

Keo đậu nành không độc, không vị, dễ sử dụng, nhưng khả năng chống nước kém. Thêm 0,1%~1,0% (khối lượng) các chất liên kết ngang như thiourea, carbon disulfide, tricarboxymethyl sulfide, v.v. có thể cải thiện khả năng chống nước và làm chất kết dính cho liên kết gỗ và sản xuất ván ép.

Keo protein động vật: Keo động vật được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp chế biến đồ nội thất và gỗ. Các sản phẩm thường được sử dụng bao gồm đồ nội thất như ghế, bàn, tủ, mô hình, đồ chơi, đồ dùng thể thao và sàn gỗ.

Các loại keo động vật dạng lỏng mới hơn có hàm lượng chất rắn từ 50-60% bao gồm các loại đông cứng nhanh và đông cứng chậm, được sử dụng để liên kết các tấm khung của tủ ván cứng, lắp ráp nhà di động, các tấm ép khó và các loại động vật nhiệt rẻ tiền khác. Nhu cầu keo dán vừa và nhỏ.

Keo động vật là loại keo cơ bản được sử dụng trong băng dính. Những loại băng dính này có thể được sử dụng cho các loại túi bán lẻ nhẹ thông thường cũng như băng dính nặng như niêm phong hoặc đóng gói các hộp sợi rắn và hộp sóng cho các lô hàng yêu cầu hoạt động cơ học nhanh và độ liên kết cao lâu dài.

Lúc này, lượng keo xương lớn, keo da thường dùng riêng hoặc kết hợp với keo xương. Theo Coating Online, keo dán sử dụng thường được pha chế với hàm lượng rắn khoảng 50%, có thể trộn với dextrin ở mức 10% đến 20% khối lượng keo khô, cũng như một lượng nhỏ chất làm ướt, chất hóa dẻo, chất ức chế gel (khi cần thiết).

Keo dán (60~63℃) thường được trộn với sơn trên giấy lót, lượng chất rắn lắng đọng thường là 25% khối lượng của đế giấy. Băng dính ướt có thể được sấy khô dưới áp lực bằng con lăn gia nhiệt bằng hơi nước hoặc bằng máy gia nhiệt trực tiếp bằng không khí có thể điều chỉnh.

Ngoài ra, ứng dụng của keo động vật còn bao gồm sản xuất giấy nhám và chất mài mòn gạc, hồ và phủ vải và giấy, và đóng sách và tạp chí.

Chất kết dính tanin

Tanin là hợp chất hữu cơ có chứa nhóm polyphenolic, có nhiều trong thân, vỏ, rễ, lá và quả của thực vật. Chủ yếu từ vỏ cây chế biến gỗ vụn và thực vật có hàm lượng tanin cao. Tanin, formaldehyde và nước được trộn và đun nóng để thu được nhựa tanin, sau đó thêm chất đóng rắn và chất độn, và chất kết dính tanin thu được bằng cách khuấy đều.

Keo tanin có khả năng chống lão hóa nhiệt độ và độ ẩm tốt, hiệu suất dán gỗ tương tự như keo phenolic. Chủ yếu dùng để dán gỗ, v.v.

keo lignin

Lignin là một trong những thành phần chính của gỗ, hàm lượng của nó chiếm khoảng 20-40% gỗ, chỉ đứng sau xenluloza. Rất khó để chiết xuất lignin trực tiếp từ gỗ, và nguồn chính là chất lỏng thải từ bột giấy, nguồn tài nguyên cực kỳ phong phú.

Lignin không được sử dụng như một chất kết dính riêng lẻ, mà là một loại polyme nhựa phenolic thu được bằng cách tác động của nhóm phenolic của lignin và formaldehyde như một chất kết dính. Để cải thiện khả năng chống nước, nó có thể được sử dụng kết hợp với isopropane epoxy isocyanate vòng, phenol ngu ngốc, resorcinol và các hợp chất khác. Chất kết dính lignin chủ yếu được sử dụng để liên kết ván ép và ván dăm. Tuy nhiên, độ nhớt của nó cao và màu sắc đậm, và sau khi cải tiến, phạm vi ứng dụng có thể được mở rộng.

kẹo cao su Ả Rập

Gum arabic, còn được gọi là acacia gum, là một chất tiết ra từ cây keo hoang dã. Được đặt tên như vậy vì nó được sản xuất rất nhiều ở các nước Ả Rập. Gum arabic chủ yếu bao gồm các polysaccharides có trọng lượng phân tử thấp hơn và glycoprotein acacia có trọng lượng phân tử cao hơn. Do gum arabic hòa tan tốt trong nước nên công thức rất đơn giản, không cần nhiệt hoặc chất xúc tác. Gum arabic khô cực kỳ nhanh. Nó có thể được sử dụng để dán thấu kính quang học, dán tem, dán nhãn hiệu, dán bao bì thực phẩm và các chất phụ trợ in và nhuộm.

Keo dán vô cơ

Chất kết dính được tạo thành từ các chất vô cơ như phosphat, phosphat, sulfat, muối bo, oxit kim loại, v.v. được gọi là chất kết dính vô cơ. Đặc điểm của nó:

(1) Khả năng chịu nhiệt độ cao, có thể chịu được nhiệt độ 1000℃ hoặc cao hơn:
(2) Tính chất chống lão hóa tốt:
(3) Co rút nhỏ
(4) Độ giòn lớn. Mô đun đàn hồi cao hơn một bậc so với chất kết dính hữu cơ:
(5) Khả năng chống nước, axit và kiềm kém.

Bạn có biết không? Keo dán còn có nhiều công dụng khác ngoài việc dính chặt.

Chống ăn mòn: Đường ống hơi của tàu thủy phần lớn được phủ bằng nhôm silicat và amiăng để cách nhiệt, nhưng do rò rỉ hoặc xen kẽ lạnh nóng nên tạo ra nước ngưng tụ, tích tụ trên thành ngoài của đường ống hơi đáy; đường ống hơi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian dài, muối hòa tan gây ra hiện tượng ăn mòn thành ngoài rất nghiêm trọng.

Để đạt được mục đích này, keo dán thủy tinh nước có thể được sử dụng làm vật liệu phủ trên lớp dưới cùng của nhôm silicat để tạo thành lớp phủ có cấu trúc giống như men. Trong quá trình lắp đặt cơ khí, các thành phần thường được bắt vít. Tiếp xúc lâu dài với không khí đối với các thiết bị bắt vít có thể gây ra ăn mòn khe hở. Trong quá trình làm việc cơ khí, đôi khi các bu lông bị lỏng do rung động mạnh.

Để giải quyết vấn đề này, các thành phần kết nối có thể được liên kết bằng chất kết dính vô cơ trong quá trình lắp đặt cơ khí, sau đó kết nối bằng bu lông. Điều này không chỉ có thể đóng vai trò gia cố mà còn có tác dụng chống ăn mòn.

Y sinh: Thành phần của vật liệu gốm sinh học hydroxyapatite gần giống với thành phần vô cơ trong xương người, có khả năng tương thích sinh học tốt, có thể hình thành liên kết hóa học mạnh với xương và là vật liệu thay thế mô cứng lý tưởng.

Tuy nhiên, mô đun đàn hồi chung của vật liệu cấy ghép HA đã chuẩn bị cao và cường độ thấp, hoạt động không lý tưởng. Chất kết dính thủy tinh phosphat được chọn và bột nguyên liệu HA được liên kết với nhau ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thiêu kết truyền thống thông qua tác động của chất kết dính, do đó làm giảm mô đun đàn hồi và đảm bảo hoạt động của vật liệu.

Cohesion Technologies Ltd. thông báo rằng họ đã phát triển một loại keo trám Coseal có thể dùng để liên kết tim và đã được sử dụng thành công trên lâm sàng. Thông qua việc so sánh sử dụng 21 ca phẫu thuật tim ở Châu Âu, người ta thấy rằng việc sử dụng phẫu thuật Coseal làm giảm đáng kể tình trạng dính phẫu thuật so với các phương pháp khác. Các nghiên cứu lâm sàng sơ bộ sau đó cho thấy keo trám Coseal có tiềm năng lớn trong phẫu thuật tim, phụ khoa và bụng.

Ứng dụng chất kết dính trong y học được biết đến như một bước tiến mới trong ngành công nghiệp chất kết dính. Keo kết cấu bao gồm nhựa epoxy hoặc polyester không bão hòa.

Trong công nghệ quốc phòng: Tàu ngầm tàng hình là một trong những biểu tượng của sự hiện đại hóa trang bị hải quân. Một phương pháp quan trọng của tàu ngầm tàng hình là đặt các tấm hấp thụ âm thanh trên vỏ tàu ngầm. Tấm hấp thụ âm thanh là một loại cao su có đặc tính hấp thụ âm thanh.

Để thực hiện sự kết hợp chắc chắn giữa ngói giảm thanh và tấm thép của thành thuyền, cần phải dựa vào chất kết dính. Được sử dụng trong lĩnh vực quân sự: bảo dưỡng xe tăng, lắp ráp thuyền quân sự, máy bay ném bom hạng nhẹ quân sự, liên kết lớp bảo vệ nhiệt đầu đạn tên lửa, chuẩn bị vật liệu ngụy trang, chống khủng bố và chống khủng bố.

Thật tuyệt vời phải không? Đừng nhìn vào chất kết dính nhỏ bé của chúng tôi, có rất nhiều kiến ​​thức trong đó.

Các tính chất vật lý và hóa học chính của chất kết dính

Thời gian hoạt động

Khoảng thời gian tối đa giữa thời điểm trộn keo và ghép các bộ phận cần liên kết

Thời gian bảo dưỡng ban đầu

Thời gian để có thể tháo rời Sức mạnh cho phép Sức mạnh đủ để Xử lý các Liên kết, bao gồm các Bộ phận Chuyển động từ Đồ đạc

thời gian bảo dưỡng đầy đủ

Thời gian cần thiết để đạt được các tính chất cơ học cuối cùng sau khi trộn keo

thời gian lưu trữ

Trong những điều kiện nhất định, chất kết dính vẫn có thể duy trì các đặc tính xử lý và thời gian lưu trữ của cường độ đã chỉ định

sức mạnh liên kết

Dưới tác động của lực bên ngoài, ứng suất cần thiết để làm cho giao diện giữa chất kết dính và vật kết dính trong phần chất kết dính bị phá vỡ hoặc vùng lân cận của nó

Sức mạnh cắt

Độ bền cắt là lực cắt mà bề mặt liên kết đơn vị có thể chịu được khi bộ phận liên kết bị hư hỏng và đơn vị của nó được biểu thị bằng MPa (N/mm2)

Sức kéo không đều

Tải trọng tối đa mà mối nối có thể chịu được khi chịu lực kéo không đều, vì tải trọng chủ yếu tập trung vào hai cạnh hoặc một cạnh của lớp keo dán và lực được tính theo đơn vị chiều dài chứ không phải theo đơn vị diện tích và đơn vị là KN/m

Độ bền kéo

Độ bền kéo, còn được gọi là độ bền kéo đồng đều và độ bền kéo dương, đề cập đến lực kéo trên một đơn vị diện tích khi độ bám dính bị phá hủy do lực và đơn vị được biểu thị bằng MPa (N/mm2).

sức mạnh lột vỏ

Độ bền bóc tách là tải trọng tối đa trên một đơn vị chiều rộng có thể chịu được khi các bộ phận liên kết được tách ra trong điều kiện bóc tách được chỉ định và đơn vị của nó được biểu thị bằng KN/m


Thời gian đăng: 25-04-2024