یکی از ارکان اساسی علم چسبندگی، مواد شیمیایی چسب است. علاوه بر هندسه اتصال و سطح زیرلایه، ترکیب شیمیایی چسب نقش زیادی در عملکرد نهایی یک مجموعه پیوندی خواهد داشت. چسب‌ها در فرمت‌های مختلف با مواد شیمیایی مختلف موجود هستند. اغلب، مواد شیمیایی چسب تعیین نمی‌کند که نوار یا چسب مایع انتخاب مناسبی برای یک کاربرد باشد. این تصمیم اغلب بر اساس طراحی مشترک، ویژگی‌های سطح یا فرآیندهای ساخت است. از آنجایی که عامل تعیین کننده اغلب در ناحیه دیگری است، منطقی است که مواد شیمیایی چسب را از دو دسته در نظر بگیریم: چسب مایع و نوار. در ادامه به معرفی انواع چسب بر اساس مواد شیمیایی تشکیل دهنده چسب می‌پردازیم.
چسب چیست؟
چسب یک مخلوط پلیمری یا ماده قابل پلیمریزاسیون در حالت مایع یا نیمه مایع است که بسترها را به هم می‌چسباند. چسب‌ها ممکن است از اجزای بسیاری مانند پلیمر، الیگومر، پرکننده و مواد افزودنی از منابع طبیعی یا مصنوعی تشکیل شده باشند. درک مواد تشکیل دهنده چسب بسیار مهم است. اطلاعات ترکیب یک راهنمای انتخاب چسب بر اساس خواص عملکردی، مکانیسم‌های پخت و سایر اطلاعات مرتبط ارائه شده توسط سازنده چسب به ما می‌دهد.
مواد شیمیایی چسب
مواد تشکیل دهنده چسب شامل موارد زیر است: رزین‌های اولیه، حلال‌ها، پرکننده‌ها، نرم کننده‌ها، تقویت کننده‌ها، غلیظ کننده‌ها و عوامل تیکسوتروپیک، تشکیل دهنده فیلم، آنتی اکسیدان‌ها، عوامل ضد قارچ، امولسیفایرها و عوامل مرطوب کننده.
رزین‌های اولیه چسب
رزین‌های اولیه چسب‌ها و درزگیرها جزء اصلی هستند که ویژگی‌های زیادی مانند ترشوندگی، استحکام چسبندگی، خاصیت حرارتی، مقاومت شیمیایی و مقاومت محیطی را ارائه می‌دهند. در صنعت چسب، رزین اولیه به معنای پلیمری است که زنجیره اصلی در ساختار مولکولی چسب است. در زیر لیستی از رزین‌های اولیه چسب‌ها است که به صورت متداول استفاده می‌شوند. رزین‌های فهرست شده در اینجا، متداول‌ترین رزین‌های مورد استفاده برای کاربردهای باندینگ با مهندسی بالا هستند. چسب‌ها و نوارهای صنعتی امروزی از پنج خانواده اصلی رزین تشکیل شده‌اند:
- اپوکسی
- اورتان
- اکریلیک
- سیلیکون
- لاستیک
ترکیب هر کدام از مواد شیمیایی چسب با هر فرمت موجود به این معنی است که هزاران گزینه برای اتصال هر مجموعه‌ای وجود دارد. با این حال، همانطور که طراحی اتصال و سطح به تنهایی نمی‌تواند انتخاب چسب را تعیین کند، شیمی چسب نیز نمی‌تواند انتخاب شود. همانطور که هزاران تنوع برای چسب‌ها وجود دارد، هزاران تنوع برای کالاهای مونتاژ شده نیز وجود دارد. هرچه بیشتر در مورد علم چسبندگی و ویژگی‌های کاربردی خود بدانید، انتخاب بهتری می‌توانید انجام دهید.
حلال‌های چسب
حلال‌ها مایعات متشکل از یک یا چند جزء هستند که تحت شرایط خشک کردن مشخص شده فرار هستند و می‌توانند عوامل تشکیل دهنده فیلم را به طور خالص و فیزیکی بدون واکنش‌های شیمیایی حل کنند. حلال‌ها می‌توانند ویسکوزیته فرمول را کاهش دهند تا کاربرد آن آسان‌تر شود و به مایع شدن رزین اولیه کمک کنند تا سایر مواد افزودنی به راحتی در فرمول گنجانده شوند.
حلال‌ها را می‌توان بر اساس خصوصیات شیمیایی خود به چند دسته تقسیم کرد و به گروه‌هایی با ویژگی‌های مشترک تقسیم کرد: هیدروکربن‌های آلیفاتیک، سیکلوآلیفاتیک و آروماتیک، استرها، اترها، الکل‌ها، گلیکول اترها و کتون‌ها. در جدول زیر شاخص‌های عملکرد فیزیکی مهم حلال‌های مورد استفاده برای پوشش‌ها یا چسب‌ها مانند چگالی، ضریب شکست، دمای جوش یا محدوده جوش، و فشار بخار یا زمان تبخیر را نشان می‌دهد.
جهت دریافت اطلاعات بیشتردرباره حلال‌های مورد استفاده در ساخت چسب به لینک آنها در زیر مراجعه کنید:
- ان هگزان
- زایلین
- تولوئن (Toluene)
- استایرن
- نرمال بوتانول
- بوتیل گلیکول
- متیل ایزوبوتیل کتون (MIBK)
- متیل اتیل کتون (MEK)
- استون
- سیکلوهگزانون
- پروپیلن کربنات (PC)
طبقه بندی انواع چسب
انواع مختلفی از چسب‌ها وجود دارد. کلمه چسب می‌تواند به طیف وسیعی از موارد اشاره داشته باشد. بسته به فرآیند تولید و اینکه مشتری برای چه کاربردی به چسب نیاز دارد از چسب‌های مختلفی استفاده می‌شود. راه‌های زیادی برای طبقه بندی چسب‌ها وجود دارد. که در زیر به هر کدام از آنها می‌پردازیم.
طبقه بندی بر اساس جزء اصلی
| چسب‌های غیر آلی | چسب‌های ارگانیک |
| همراه با سیمان، برخی از محصولات وجود دارند که می‌توانند دمای 1000 درجه سانتیگراد یا بالاتر را تحمل کنند، اما در حال حاضر در اقلیت هستند.
– بر پایه سیلیکون (شیشه آبی، سیلیکات) – بر پایه کلسیم (سیمان، گچ) |
بیشتر چسب‌ها ارگانیک هستند.
– رزین‌های ترموپلاستیک – رزین‌های پخت حرارتی – لاستیک/الاستومر |
طبقه بندی بر اساس فرم
| نوع پراکندگی آبی | نوع حلال |
| یک چسب مبتنی بر آب که رزین را امولسیون کرده و آن را در آب پخش می‌کند.
– بر پایه رزین اپوکسی – بر پایه پلی وینیل استات – بر پایه لاستیک نیتریل |
چسبی که در آن رزین در یک حلال حل می‌شود، مانند چسب نوع حلال فرار.
– رزین فنل – بر پایه لاستیک کلروپرن |
| نوع بدون حلال | نوع جامد |
| چسبی که با یک واکنش شیمیایی مانند لاستیک سیلیکونی یا رزین اپوکسی خشک می‌شود.
– بر پایه رزین اپوکسی – بر پایه رزین اکریلیک – بر پایه لاستیک سیلیکونی |
یک نوع چسب جامد مانند آگلومره، پودر یا فیلم.
– بر پایه رزین اپوکسی – بر پایه لاستیک استایرن- بوتادین |
طبقه بندی بر اساس روش پخت
| نوع پخت حرارتی | نوع رطوبت گیر |
| عامل پخت در رزین با اعمال حرارت فعال و سخت می‌شود. (مثال) رزین‌های اپوکسی یک قسمتی
– بر پایه رزین اپوکسی – بر پایه رزین اکریلیک |
این نوع با رطوبت موجود در هوا واکنش نشان می‌دهد و سخت می‌شود. (مثال) واشرهای مایع بر پایه سیلیکون چسب فوری
– بر پایه سیانواکریلات – بر پایه لاستیک سیلیکونی |
| نوع پخت بی هوازی | نوع مختلط |
| این نوع زمانی که هوا مسدود می‌شود و هنگامی که چسب با فلز تماس پیدا می‌کند، بهبود می‌یابد. برای پیچ‌ها، اتصالات، لوله‌ها و غیره استفاده می‌شود.
– بر پایه رزین اکریلیک |
پخت زمانی اتفاق می‌افتد که عامل پایه با یک سخت کننده مخلوط شود. (مثال) رزین‌های اپوکسی دو جزئی
– بر پایه رزین اپوکسی – بر پایه لاستیک سیلیکونی – بر پایه رزین اکریلیک |
| نوع ذوب حرارتی | نوع پخت UV |
| این نوع در حالت مذاب اجرا می‌شود و با سرد شدن سفت شده و می‌چسبد.
برای بسته بندی و صحافی استفاده می‌شود. – بر پایه لاستیک استایرن- بوتادین |
این نوع با تابش اشعه ماوراء بنفش در مدت کوتاهی بهبود می‌یابد.
برای چسباندن / آب بندی شیشه و پلاستیک‌های شفاف استفاده می‌شود. – بر پایه رزین اکریلیک – بر پایه رزین اپوکسی |
| نوع مرطوب کننده دو بار | نوع حساس به فشار |
| این نوع چسبی است که پس از بازیابی چسبندگی با خیس کردن سطح چسب خشک مانند خیس کردن مهرها با آب قابل چسباندن است.
– بر پایه لاستیک کلروپرن – نوع نشاسته |
چسبندگی با اعمال فشار در دمای اتاق انجام می‌شود.
این نوع برای نوارهای چسب و مهر و موم استفاده می‌شود. – بر پایه رزین اکریلیک |
| نوع حلال – فرار | |
| این نوع با تبخیر شدن حلال آلی درمان می‌شود.
(مثال) چسب لاستیک، چسب برای مدل‌های پلاستیکی – پلی وینیل استات – بر پایه لاستیک نیتریل |
در ادامه به توضیح مختصری در مورد مفهوم چسبندگی می‌پردازیم. ابتدا عواملی که قدرت چسبندگی را تعیین می‌کنند را در نظر می‌گیریم. استحکام چسب عامل مهمی در الزامات طراحی شما خواهد بود.
عواملی که قدرت چسبندگی را تعیین می‌کنند:
- خیس شدن
- زاویه تماس
در واقع، چسب باید به طور کامل روی بستر خیس شود. قدرت چسبندگی بسته به رطوبتی که با زاویه تماس قابل اندازه گیری است متفاوت است. (پیشنهاد مطالعه: چسب و انواع مختلف آن)
- مواد شیمیایی چسب
پیوند چگونه کار می‌کند
نظریه‌های مختلفی در مورد مکانیسم پیوند وجود دارد. قدرت چسبندگی بسته به هر فرآیند پیوند متفاوت است. تئوری‌های زیر مکانیسمی را که توسط آن پیوند اتفاق می‌افتد توضیح می‌دهد.
نظریه پیوند شیمیایی
- مواد شیمیایی چسب
چسب باعث واکنش شیمیایی بین بستر و مواد تشکیل دهنده چسب می‌شود. مولکول‌ها توسط این واکنش شیمیایی به یکدیگر متصل می‌شوند، بنابراین چسبندگی قوی است.
تئوری جذب
- مواد شیمیایی چسب
یک پیوند هیدروژنی بین چسب و سطح ایجاد می‌شود و نیرویی ایجاد می‌کند که آنها را به یکدیگر جذب می‌کند. انرژی پیوند مر بهبوط پیوندهای هیدروژنی ضعیف تر از پیوندهای شیمیایی است.
تئوری اثر لنگر انداختن
- مواد شیمیایی چسب
چسب با وارد شدن به شکاف‌های سطح زیرلایه می‌چسبد. استحکام چسب بسته به میزان اثر مهار تغییر می‌کند.
نظریه الکترواستاتیک
- مواد شیمیایی چسب
این نیروی پیوند ایجاد شده توسط اثر به اصطلاح الکتریسیته ساکن است. قدرت چسبندگی آن ضعیف تر از پیوندهای هیدروژنی است.
نظریه انتشار متقابل
- مواد شیمیایی چسب
چسب، بستر را ذوب می‌کند و باعث ذوب شدن و اتصال دو جسم به یکدیگر می‌شود. از آنجایی که دو جسم با هم ذوب می‌شوند، استحکام چسبندگی قوی‌تر از پیوندهای شیمیایی است. (پیشنهاد می‌شود جهت کسب اطلاعات بیشتر به این لینک مراجعه کنید.)
چگونه چسبنده نیروی لایه برداری را دریافت می‌کند
روش‌های مختلفی وجود دارد که در آنها می‌توان نیرو به چسبنده وارد کرد تا منجر به لایه‌برداری شود. انتخاب چسب و روش اعمال از طریق در نظر گرفتن روش‌های زیر که در آن نیرو اعمال می‌شود به دست می‌آید.
- نیروی کشش به سمت بالا و پایین (کشش)
- نیروی جابجایی (برشی)
- نیروی لایه برداری هنگام کشیدن از لبه (شکاف)
- نیروی چرخاندن (لایه برداری)
- مواد شیمیایی چسب
نحوه انتخاب چسب
هنگام انتخاب چسب، باید موارد زیر را در نظر بگیرید.
از نقطه نظر مقدار نیروی خارجی و بار وارد شده به اتصال:
- استحکام چسب مورد نیاز
- وجود یا عدم وجود مواد شیمیایی چسب
- طراحی سازه اتصالات
- دوام
- دما و رطوبت در طول تولید
از نظر شرایط مواد و سطح زیرلایه:
- آلودگی روغن یا کثیفی
- موادی که به سختی چسبانده می‌شوند، پوشش اکسیدی
- زبری و صافی سطح
از نقطه نظر عملکرد و اتوماسیون:
- زمان مجاز پخت و زمان پیری
- سهولت دست زدن
- سهولت کاربرد
- سهولت در ذخیره سازی
از نظر بهداشت و ایمنی:
- تاثیر بر محیط خارجی
- قوانین و مقررات (قانون خدمات آتش نشانی، قانون ایمنی و بهداشت صنعتی و غیره)
- اقدامات بهداشتی و ایمنی و کمک‌های اولیه برای کارگران
فروش مواد تشکیل دهنده چسب
چسب‌های تجاری مختلفی در بازار وجود دارد و الزامات مختلفی برای یک کاربرد خاص وجود دارد. برای برآوردن الزامات خاص، انتخاب رزین اولیه و اجزای فرعی آن بسیار مهم است. درک ترکیب شیمیایی یک چسب یا درزگیر برای مراکز تحقیق و توسعه، تامین کنندگان و مشتریان چسب ها بسیار مفید است. شرکت پیشگامان شیمی به عنوان تامین کننده مواد اولیه شیمیایی صنایع مختلف آمادگی دارد تا مواد شیمیایی تشکیل دهنده چسب را با بالترین کیفیت و مناسب‌ترین قیمت در اختیار شما تولیدکنندگان گرامی قرار دهد. شما عزیزان می‌توانید جهت خرید مواد تشکیل دهنده چسب به صورت عمده با ما تماس بگیرید.
شماره‌های تماس : ۰۹۱۲۹۰۰۸۸۶۲ – ۰۲۱۵۴۰۳۲۳۱۷
