تاريخچه استفاده از چسبها

تاريخچه استفاده از چسبها

پيشينه بهره گيري از چسب توسط انسان را مي توان از عصر سنگ و دوران غارنشيني در تهيه تيروكمان ويا نقاشي حيوانات بر روي تخته سنگها با استفاده از رنگدانه ها دانست. بدون شك خون اولين ماده اي بود كه از آن به عنوان چسب استفاده شده است كه البته چسبي بسيار بدون كيفيت بوده است و به صورت وسيع مورد استفاده قرار نگرفت.به تدريج بشر به وجود مواد چسب دار طبيعي پي برد ،به طور واقع اولين مواد چسب داري كه به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته بوده اند مواد نشاسته اي ،قندي، صمغ ها و شيره برخي گياهان بوده است.
حدود سه هزار سال پيش چسبها حالتي قيرگونه داشته اند .اما تا قرن بيستم تكنولوژي چسب ها پيشرفت كمي داشته است . در جنگ جهاني دوم قدمهاي بزرگي براي اتصال فلزات به يكديگر و به ساير مواد به علت نياز شديد به آنها برداشته شد. براي اين منظور از مخلوط رزين فنلي با پلي كلروپرن ويا نيتريل رابر، چسبهاي مفيدي ساخته شد.

تعاريف و طبقه بندي چسب ها

چسب ماده اي است كه مي تواند بين دو سطح ،اتصال چسبي به وجود آورد.در يك اتصال چسبي،دو سطح جامد به هم اتصال يافته است كه لايه نازكي از يك چسب را شامل ميشود.

چسبندگي دو جسم به يكديگر توسط يك چسب پديده اي است كه در آن سطح اتصال يابنده ممكن است از طريق جذب فيزيكي (مثل نيروهاي بين سطحي )و يا جذب شيميايي (مثل نيروهاي واندروالسي، القايي و...)به يكديگر اتصال يابند.

امروزه انواع بسيار زيادي از چسب ها مورد استفاده قرار مي گيرند و روش دسته بندي جامعي كه شامل همه آنها باشد وجود ندارد

-طبقه بندي بر اساس نام جزء اصلي در فرمول چسب

-دسته بندي چسب ها بر اساس نوع مصرف

-تقسيم بندي بر اساس نوع مواد اتصال يابنده

-طبقه بندي بر مبناي ميزان مصرف چسب

طبقه بندي بر اساس نام جزء اصلي در فرمول چسب

اين روش تنها براي چسب هايي كه در فرمول آنها يك جزء اصلي وجود دارد ،مفيد مي باشند.
بر مبناي اين روش انواع چسب ها را در قالب طبيعي و مصنوعي مي توان نام برد:

الف- چسب هاي داراي جزء اصلي طبيعي :

ماده طبيعي موجود در چسب ممكن است از نوع سلولوزي و يا پروتين باشد .

از چسب هاي داراي پايه مواد طبيعي به غير از سلولزي و پروتيني مي توان از كائوچوي طبيعي ، سيليكات سديم و شلاك(shelac) نام برد .

ب-چسب هاي داراي جزء اصلي مصنوعي:

ماده مصنوعي جزء اصلي چسب ممكن است يكي از مواد ترموپلاستيكي (مانند پلي وينيل الكل ، نايلون ، پلي اكريليك ) و يا يكي از رزين هاي ترموستي ( مانند رزين فنلي ، آميني، اپوكسي) باشد.

2-دسته بندي چسب ها بر اساس نوع مصرف:

در اين تقسيم بندي ، چسب ها بنا به موارد مصرف آنها به ساختماني (ساختاري)و غيرساختماني تقسيم مي شوند.

معمولا چسب هايي را ساختماني مي گويند كه در چسباندن اجزاء سازنده جسمي كه بايد تحت تنش بالا قرار گيرد به كار مي روند. كار اين چسب ها نگه داشتن سطوح به يكديگر و ايجاد مقاومت در برابر تنش(كششي ، تراكمي ، برشي) وارده بر سطوح جسم مي باشد.

چسب هاي غيرساختماني موادي هستند كه اتصلات چسبي ضعيفي را موجب مي شوند و عمل تثبيت ( يا پخت) را انجام نمي دهند ، بطوري كه سطوح چسبيده شده به راحتي از هم جدا مي گردند. كاربرد اين نوع چسب ها در برچسب زدن ، بسته بندي ، چسباندن كاغذ ديواري و كف پوش و ... مي باشد.

3-تقسيم بندي بر اساس نوع مواد اتصال يابنده :

در اين روش چسب ها به چسب چوب ، كاغذ ، فلز ، سراميك ، پلاستيك و... تقسيم مي شوند.

4-طبقه بندي بر مبناي ميزان مصرف چسب:

در اين جا چسب ها به انواع صنعتي و خانگي تقسيم مي گردند.چسب هاي صنعتي در مقياس وسيعي مصرف مي شوند در حالي كه چسب هاي خانگي در بسته هاي كوچك عرضه مي شوند، ولي با وجود اين مصارف گوناگوني دارند.

اجزاي تشكيل دهنده چسب ها :

مواد پليمري :

چسب ها همگي حاوي پليمر هستند. پليمرها در حين سخت شدن چسب ها بوسيله واكنش شيميايي «پليمر شدن افزايشي»يا «پليمر شدن تراكمي» حاصل مي شوند. پليمرها به چسب ها قدرت چسبندگي مي دهند كه مي توان آنها را به صورت رشته هايي از واحد هاي شيميايي همانند كه به وسيله پيوند هاي كوالانسي به هم متصل شده اند ، در نظر گرفت

افزودنيهاي ديگر:

*مواد پايدار كننده در برابر تخريب توسط اكسيژن و UV

*مواد نرم كننده كه قابليت انعطاف را افزايش مي دهند و دماي تبديل شيشه اي (Tg)را كاهش ميدهد

*مواد پركننده معدني كه ميزان انقباض در سخت شدن را كاهش مي دهد و خواص روان شدن را قبل از سخت شدن تغيير مي دهد و خواص مكانيكي نهايي را بهبود مي بخشد.

*مواد تغليظ كننده

*معرف هاي جفت كننده سيلاني

اجزا سازنده يك چسب به غير از جزء پايه

در مخلوط اجزاء مختلف يك چسب ،يك جزء پايه وجود دارد كه تعيين كننده استحكام اتصال چسبي است .

اجزا عمده سازنده يك چسب به غير از جزء پايه

·حلال يا رقيق كننده

·كاتاليزورها و پخت كننده ها

·تسريع كننده

·باز دارنده و كند كننده

·تعديل كننده( يا اصلاح كننده)

مزايا و معايب استفاده از چسب ها :

مزايا :

·استفاده از چسب در بسياري از فرآيندهاي توليدي به دليل تنوع حالت فيزيكي در روش هاي كاربردي

·تجمع سريع اجزاي سازنده يك جسم

·ساخت اشكال پيچيده در صورت امكان پذير بودن روش هاي اتصال

·حفظ ظاهر محصول با حذف درزها ،‌ شكاف ها و پرچ ها

·اتصال مواد مختلف با جنس وضخامت مختلف

·صرف هزينه كمتر در برابر به كار گيري يك روش جايگزين

·جذب و توزيع تنش هاي وارده بر جسم به دليل انعطاف پذيري و قابليت كشش بسياري از چسب ها

·كاهش وزن در صورت استفاده از چسب به جاي پرچ و و پيچ و جلوگيري از خوردگي گالوانيك بين مواد هم جنس .

·به وجود آمدن يك پل عايق الكتريكي و حرارتي و صدا در بسياري از مواد.

معايب :

·دشواري در تنظيم برخي پارامترها مانند آماده سازي سطوح قبل از چسباندن ، نحوه تهيه و استعمال چسب ها،اختلال پذيري چسب ها با سطوح اتصال يابنده ، درجه حرارت ، فشار ، ميزان رطوبت محيط و زمان تثبيت

·عملي نشدن استحكام بهينه فوري بر خلاف ساير روش ها (جوش و لحيم).

·كم بودن مقاومت حرارتي و نوري ( ماوراء بنفش) اغلب اتصالات چسبي بر خلاف ساير روش ها (جوش و پرچ).

·هدايت ضعيف الكتريكي و حرارتي چسب ها در صورت عدم استفاده از پركننده مناسب .

·خطر آتش گيري و سمي بودن در بسياري از چسب هاي حاوي حلال .

·سست شدن عموم چسب ها بوسيله آب يا بخار آن .

موارد استفاده از چسب :

مواد غير همجنس :مانند پيوند فلزات ، رابرها ، پلاستيك ها ، چوب ، اسفنج ، شيشه و سراميك به يكديگر

مواد حساس به حرارت: مانند پلاستيك هايي كه نسبت به حرارت حساس هستند ( تخريب مي شوند) ، قطعات نازك و ظريف(مثل ورقه هاي نازك شيشه ) و مواد مغناطيسي .

موادي كه از طريق لايه سازي به اشكال مختلف ساخته مي شوند

اجسامي كه نياز به اتصال قوي در كاربردهاي تحت تنش بالا دارند ، مثل استفاده از چسب يه جاي پرچ در ترمز و كلاچ اتومبيل .

موادي كه اتصال موقت نياز دارند ، مثل برچسب ها و نوار هاي طبي .

اجسامي كه نياز به انسداد و اتصال واشرها و درز گيري دارند.

كاربرد چسب هاي ساختماني :

در اين قسمت به صورت موضوعي به علت كاربرد زياد چسب هاي ساختماني به آنها مي پردازيم:
·در مصارف ساختماني و بناها : مثل اتصال انواع آجر هاي كف پوش ، صفحات چوبي ، تعمير سطوح بتني و ساختمانهاي قديمي ، سنگ فرش ديوار و پوشش سقف .

·در برق و الكترونيك : مانند اتصال قطعات مختلف در ساخت ترانسفورماتورها، مولدها، عايق ها ، خازن ها، كليد قطع ووصل و ساير وسايل الكترونيكي .

·در اتومبيل سازي : مانند اتصال كفشك هاي ترمز ، لنت ترمز، درز گيري و اتصال واشر ها در درب و پنجره ها .

·در هوانوردي : ملنند اتصال ورقه هاي نازك فلزي ( آلومينيومي ) لانه زنبوري ، اجزاي سازنده بدنه و قسمت هاي مختلف هواپيما .

منبع: دانلود