چسب هایی که با واکنش شیمیایی سخت میشوند
چسب چیست ؟
چسب ماده ای است که میتواند بین دو سطح اتصال چسبی بوجود آورد. یک اتصال چسبی دو سطح جامد به هم اتصال یافته است که لایه نازکی از یک چسب را شامل می شود . چسبندگی دو جسم به یکدیگر توسط یک جسم پدیده ای است که در آن سطوح اتصال یابنده ممکن است از طریق جذب فیزیکی (برای مثال نیروهای بین سطحی) و یا جذب شیمیایی (مثل نیروهای و اندروالسی ، القائی ، پیوند های هیدروژنی) به یکدیگر اتصال یابند.
چسبندگی را میتوان بصورت میزان جذب بین یک سطح جامد و یک فاز دوم هم تعریف نمود . فاز دوم از قطرات خیلی ریز یک مایع ، و یا فیلمی پیوسته از یک مایع (یا جامد ) تشکیل یافته است.
اجزای تشکیل دهنده چسب‌ها
مواد پلیمری: چسب‌ها ، همگی حاوی پلیمر هستند یا پلیمرها در حین سخت شدن چسب‌ها بوسیله واکنش شیمیایی پلیمر شدن افزایشی یا پلیمر شدن تراکمی حاصل میشوند. پلیمرها به چسب‌ها قدرت چسبندگی می‌دهند. میتوان آنها را به صورت رشته‌هایی از واحدهای شیمیایی همانند که بوسیله پیوند کووالانسی به هم متصل شده‌اند، در نظر گرفت.
پلیمرها در دماهای بالا روان می‌گردند و در حلال‌های مناسب حل می شوند. خاصیت روان شدن آنها در چسب‌های حرارتی و خاصیت حل شوندگی آنها در چسب‌های بر پایه حلال ، یک امر اساسی می‌باشد. پلیمرهای شبکه‌ای در صورت گرم شدن جریان نمی‌یابند، ممکن است در حلال‌ها متورم گردند، ولی حل نمی‌شوند. تمامی چسب‌های ساختمانی ، شبکه‌ای هستند، زیرا این مورد خزش (تغییر شکل تحت بار ثابت) را از بین می‌برد.
بسیاری از چسب‌ها ، علاوه بر مواد پلیمری دارای افزودنیهایی هستند از قبیل:
- مواد پایدار کننده در برابر تخریب توسط اکسیژن و UV
- مواد نرم کننده که قابلیت انعطاف را افزایش می دهد و دمای تبدیل شیشه ای را کاهش می دهد.
- مواد پرکننده معدنی که میزان انقباض در سخت شدن را کاهش می دهد و خواص روان شدن را قبل از سخت شدن تغییر می دهد و خواص مکانیکی نهایی را بهبود می بخشد.
- مواد تغلیظ کننده
- معرف های جفت کننده سیلانی
یکی از مهم ترین نوع چسب ها، چسب هایی هستند که به وسیله واکنش های شیمیایی سخت می شوند که به انواع مختلفی تقسیم می شوند:
۱- چسب های اپوکسیدی: اپوکسیدها بهترین نوع چسب های شناخته شده ساختمانی هستند و بیشترین کاربرد را دارند. تعداد اندکی از رزین های اپوکسی تجاری وجود دارند اما با دامنه وسیعی از سخت کننده ها که شامل آمین ها و اسید انیدریدها هستند مخلوط میشوند. مزیت اپوکسی ها این است که در جریان پخت ترکیبات فرار تولید نمی کنند و میزان انقباض خیلی پایینی دارد. یکی از عیب های اپوکسی ها این است که می توانند باعث بیماری های پوستی شوند.
۲- چسب های فنولیک برای فلزات: وقتی که فنول با مقدار اضافی فرم آلدئید تحت شرایط بازی در محلول آبی واکنش دهد، محصول تحت عنوان رزول می باشد. این ماده در صورتیکه به عنوان چسب به کار رود بایستی تحت فشار معمولا بین صفحات پهن فولادی گرم شده توسط پرس هیدرولیک سخت شود.
۳- چسب های تراکمی فرم آلدئید برای چوب: تعدادی از چسب های مورد استفاده برای چوب نتیجه تراکم فرم آلدئید با فنول و رزول سینول هستند بقیه با اوره یا ملامین متراکم می شوند.
۴- چسب های آکریلیک: این چسب ها شامل مونومرهای آکریلیک هستند که توسط افزایشی رادیکال آزاد در دمای محیط سخت می شوند. مونومر اصلی متیل متاکریلات می باشد اما موارد دیگری از قبیل اسید متاکریلات برای بهبود چسبندگی به فلزات به وسیله تشکیل نمک های کربوکسیلات و بهبود مقاومت گرمایی و اتیلن گلیکول دی متیل کریلات برای شبکه ای کردن نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرند.
۵-چسب های غیرهوازی: چسب های غیرهوازی در غیاب اکسیژن که یک بازدارنده ی پلیمر شدن است، سخت می گردند. این چسب ها اغلب بر پایه دی متاکریلات هایی از پلی اتیلن گلیکول هستند.
۶-چسب های لاستیکی: بسیاری از چسب های ساختمانی پلیمرهای لاستیکی حل شده در خودشان دارند، وقتی که چسب ها سخت می شوند لاستیک به صورت قطره ای رسوب می کند. لاستیک های استفاده شده در این روش شامل پلی وینیل فرمال و پلی وینیل بوتیرال هستند.
۷-چسب های سیلیکون: چسب های یک جزیی سیلیکون اغلب به چسب های ولکانیزه شونده در دمای محیط معروفند و شامل پلی دی متیل سیلوکان با گروه های انتهایی استات، کتوکسیم یا اتر هستند. سیلیکون های دو جزیی که برای قسمت های ضخیم لازم اند، معولا حاوی آب هستند و برای سخت شدن سریع با اکتات استانیوس یا برای سخت شدن آهسته با بوتیل قلع دی لورات کاتالیست می گردند. چسب های سیلیکون، نرم و مطلوب هستند و دارای مقاومت محیطی و شیمیایی هستند.
۸-چسب های پلی اورتان: چسب های پلی اورتان توسط واکنش یک پلیمر با وزن مولکولی پایین شامل حداقل دو گروه انتهایی OH با دی ایزوسیانات ساخته می شوند. پلیمرها می توانند پلی اترها، پلی استرهای آلیفاتیک یا پلی بوتادی ان باشند.
۹-چسب های پلی سولفید: این چسب ها دارای سیستم دوجزیی هستند و عامل سفت کننده آن شامل دی اکسید منگنز و کرومات هستند. در تولید این نوع چسب به منظور کاهش قیمت از پرکننده های معدنی استفاده می شود و به عنوان نرم کننده از فتالات ها و معرف های جفت کننده سیلانی استفاده می شود.
کلمات کلیدی: چسب، رزین های پلیمری، اپوکسید، سیلیکون، پلی اورتان، فرم آلدئید، پلی سولفید.
منابع:
دانش چسب و چسبندگی/ جان کومین
chemicalfu.com