چسبندگی بسپاری ارتقایافته در اثر مواد کارکردگرا و عملیات سطحی

مقدمه
چسباندن یکی از روش های مهم ایجاد اتصال در موارد زیر است:
• یک ماده و یک پوشش مانند جوهر و پوشرنگ که کاربردی عمومی دارند.
• قطعاتی که در دو مرحله تهیه می شوند, مانند چراغ عقب تزریق شده ی خودرو در دو یا سه رنگ
• محصولات چند جزئی به منظور ایجاد یک وسیله ی واحد, مانند بدنه ی کامیون و اتوبوس
تشکیل پیوند به وسیله ی یکی از موارد زیر قابل دست یابی است:
• مستقیما درحین فرایند, به عنوان اقتصادی ترین روش
• پس از فرایند در یک مسیر غیرمستقیم با چسباندن، متنوع ترین راه
مواد مورد استفاده بسیار متنوع اند، به طوری که می توان موادی مانند کاغذ، فلز، شیشه، منسوجات طبیعی یا مصنوعی، چوب، سیمان و غیره را در زمره ی " مواد شرکت کننده درمتصل سازی با چسب" محسوب نمود.
اهداف عمده ی ایجاد اتصال با چسب موارد زیر می باشند:
• صرفه جویی در هزینه ها با استفاده از قسمت های استاندارد که به وسیله ی یک فرایند ساده به یکدیگر متصل شده اند.
• اجتناب از آسیب های مکانیکی مثلا در اثر مته کاری
• اجتناب از آسیب های حرارتی مثلا در اثرجوش کاری
• ایجاد اتصالات ساختاری
• افزودن ویژگی های چندین ماده به یک ماده ی واحد مانند فیلم های چندلایه.
• تقویت بسپارها با پارچه(منسوجات).
• ایجاد قطعات چندسازه با کارکردهای متنوع, مانند اجزای نرم و سخت.
• ایجاد قسمت های پیچیده یا غول پیکر با شروع از مواد ساده, مانند قاب های چندسازه.
• مرمت بخش های آسیب دیده مانند ضربه گیرها یا تسمه ها.
اتصال چسبنده را می توان به عنوان یک روش بسیار ساده در نظر گرفت اما مشکلاتی نیز وجود دارند, مشکلات عمده ی احتمالی موارد زیر هستند:
• عدم تطابق بین مواد اتصال یافته
• قابلیت خیس شوندگی اندک بسپارهای استاندارد

نخستین قدم به سوی یک چسبندگی خوب: قابلیت خیسی مناسب
کشش سطحی یک پارامتر فیزیکی است که قابلیت خیس شدن یک ماده ی جامد ( یک بسپار یا هرماده ی دیگر) توسط یک مایع را (یک مذاب بسپاری، چسب یا آستری) کنترل می کند.
• اگر کشش سطحی ماده جامد S مساوی یا بزرگ تر از کشش سطحی مایع L باشد، مایع جامد را خیس خواهد کرد.
مایع جامد را خیس می کند S > = L

• اگر کشش سطحی ماده جامد S کوچک تراز کشش سطحی مایع L باشد, جامد مایع را دفع خواهد کرد.
جامد مایع را پس می زند S < L

همان طور که در جدول مشاهده می شود, کشش سطحی بسپارها دارای ویژگی های زیر می باشند:
• بسیار کمتر از کشش سطحی فلزات و شیشه, پنج تا دویست بار کوچک تر.
• کمتر از کشش سطحی آب خالص, 30 تا 70% پایین تر.
• در محدوده ی روغن های نفت خام برای بسپارهایی که به میزان کمتری آب دوست هستند.

Material Surface tension
Dyne/cm
Metals Copper 1100
Aluminium 840
Zinc 750
Tin 530
Lead 450
Glass 250-300
Water 73
Plastics Polyimide 50
Phenolic resins 47
Polycarbonate 46
Nylon (Polyamide) 46
Epoxy resins 43-47
Cellulose acetate 45
PET 41-44
Polyurethane 43
ABS 35-42
PSU 41
PMMA 39
U-PVC 39
PPS 38
PPO 38-47
PVA 37
Acetal (POM) 36-38
Plasticized PVC 33-38
EVA 33
Polystyrene 34-38
EVA 33
PBT 32
Polyethylene 30-31
Polypropylene 29-31
Oils 24-33
Silicone 24
PTFE 18
FEP 16

نمونه هایی از کشش سطحی بسپارها در مقایسه با فلزات آب و مواد نفتی

 

به طور کلی چسبندگی مستقیم دو ماده به موارد زیر بستگی دارد:
• کشش های سطحی نسبی
• سازگاری شیمیایی
• پارامترهای فرایند به خصوص دماهای نسبی

در طرح زیر با عنوان " سازگاری نمونه ها در برابر کشش سطحی"، بدون ادعای جامع بودن، سازگاری و ناسازگاری زوج بسپارها نشان داده شده است. بسپارها بر اساس کشش سطحی، باکاهش از چپ به راست برای یک بسپار و کاهش از بالا به پایین برای دومین بسپار ارزیابی می شوند. می توان به این نکته توجه نمود که سازگاری برای بالاترین کشش سطحی، اغلب رضایت بخش و برای پایین ترین کشش سطحی، اغلب نامطلوب است اما استثناهائی نیز وجود دارد مانند PBT که دارای گروه های عامل استری می باشد.

Surface tension 46 46 45 43 43 38 41 39 39 37 36 32 32 30 30
Plastic PC PA CA PET TPU ABS PSU PMMA PVC PPO POM PS EVA PBT PE PP
46 PC S 1 S S S S S n S n n
46 PA l S S n l l
45 CA S S S S n n l S n n
43 PET S S S
43 TPU S S S S S S n n S n n
38 ABS S S S S S S S n n S n n
41 PSU S S
39 PMMA S S S n l l
39 U-PVC S S S S S S n l n S l l
42 PPO n n n n S S n l
37 POM S n l l
36 PS n n n n n n l S n S S n n n
33 EVA l n S S S S
32 PBT S S S S S n S n n
30 PE n L n n n l l l n S n S l
30 PP n L n n n l l l l n S n l S
S or S Satisfactory l limited n Not satisfactory

سازگاری نمونه ها دربرابر کشش سطحی

چگونه می توان چسبندگی را افزایش داد
اساسا چندین شیوه ی مختلف برای افزایش چسبندگی وجود دارد:
• اصلاح بسپار به وسیله ی آمیخته سازی, افزودن ارتقا دهنده های چسبندگی, عامل دار کردن به وسیله ی شاخه دار کردن یا همبسپارش.....
• اصلاح سطح تنها به وسیله ی عملیات سطحی, شاخه زنی یا بسپارش
• اعمال یک ماده ی سوم سازگار با دو ماده ی مورد اتصال مانند یک آستری
• استفاده از فرآیندهای سازگارکننده مانند ایجاد اتصالات عرضی

آلیاژ کردن یا همبسپارش
آمیختن یک بسپار غنی شده با گروه های شیمیایی با یک بسپار سازگار دیگر, یک تکنیک ساده و مناسب است. یک راه حل دشوارتر همبسپارش دو بسپار است. طبقه بندی های صنعتی و تجاری بسیاری وجود دارند, مانند:
• ABS , SAN , ASA در برابر پلی استایرن
• EVA در برابر پلی اتیلن
• آمیخته های PC/PBT و غیره
جدول زیر با عنوان "نمونه های سازگاری استایرنیک ها" بهبود سازگاری آمیخته ها یا همبسپارها را در برابر پلی استایرن خالص نمایش می دهد.

Blends or copolymers Homopolymer
Plastic ABS ASA SAN PS
ABS S S S n
ASA S S S n
SAN S S S n
PC S S S n
PBT S S S n
CA S S S n
TPU S S S n
PMMA S S S n
U-PVC S S S l
S Satisfactory l limited n Not satisfactory

سازگاری استایرنیک ها

افزودن ارتقادهنده های چسبندگی
قاعده ی کلی ارتقادهنده های چسبندگی، افزودن گروه های شیمیایی فعال به بسپار مورد نظر می باشد. به عنوان مثال، تکپارهای آکریلات، نمک های فلزی چند عاملی و متاکریلات ها به آمیخته های لاستیک افزوده شده و چسبندگی به فلزات و دیگر اجزا را بهبود می بخشند. آنها در موارد زیر قابل استفاده اند:
• تمام لاستیک های پخت شده توسط پراکسید ها

o NR ,SBR ,NBR

o EPDM ,HNBR و پلی اتیلن کلروسولفوناته

o لاستیک سیلیکونی
• پوشش های آلکیدی
• پوشش های اپوکسی
• نرماسل ها
آمین ها مثالی از مواد شیمیایی واکنش گر هستند که ارتقادهنده ی چسبندگی پلی اتیلن به فلزات هستند.

اصلاح سطح: راه حلی تطبیق پذیر برای تغییرات پیوسته
اصلاح سطح به دلیل تطبیق پذیری, سادگی , هزینه ی کم و سرعت عمل به طور گسترده مورد استفاده است. به منظور توسعه ی حوزه ی کاربرد و بهبود هزینه و عملکرد , روش ها در تغییر و تحول دائمی هستند. قاعده ی کلی , ایجاد گروه های شیمیایی فعال مانندهیدروکسیل, کربونیل, کربوکسیل, هیدروکسید, آلدهید , اتر, استر و غیره بر سطح بسپار مورد نظر می باشد. برخی از این موارد را ذکر می کنیم:
• تخلیه ی هاله ای (کرونا) ایجاد کننده ی گروه های آب دوست مانند مانندهیدروکسیل, کربونیل, کربوکسیل, هیدروکسید, آلدهید , اتر, استر...
• اکسایش توسط تابش به منظور ایجاد گروه های اکسیده و آب دوست مانندهیدروکسیل, کربونیل, کربوکسیل ...
• آمایش با پرتو فرابنفش, مخصوصا در مورد پلی اتیلن
• آمایش پلاسمائی, نتایج وابسته به شرایط عملیاتی
• حکاکی شیمیایی: اسید کرومیک یا اسید سولفورکرومیک ایجاد کننده ی گروه های آب دوست مانند هیدروکسیل, کربونیل, کربوکسیل,سولفوریل...
• ایجاد پیوند بین دی متیل متاکریلات و لاستیک طبیعی، پلی بوتادین، شبکه های پلی استایرن
• ایجاد پیوند PEG بر روی سیلیکون پیش از عملیات اکسیژن-پلاسما برای نقش های چاپی
• ایجاد زنجیرهای PVP روی ویفرهای سیلیکونی
جدول زیر کارآیی برخی عملیات سطحی را برای بسپارهایی با اتصال پذیری کم، مانند پلی اتیلن ها، فلوروبسپارها، سیلیکون ها و برخی دیگر را نشان می دهد.
می توان گفت که بهبود توانایی در چسبندگی بسیار موثرتر از ارتقای کشش سطحی است.

U ted Untreated Treated Variation, %
Polymer Adhesion strength
PTFE 75 750 900
PVDF 278 1280 360
Polyethylene 315 3125 892
Polypropylene 370 3080 732
PET 530 1660 213
Polystyrene 566 >4000 >600
Polyamide 846 4000 373
PE surface tension, dyne/cm
Flame treated 31 50 62
Corona treated 31 48 55
Plasma treated 31 48 55
Silicone water contact angle, degree
O2-plasma treated 90 30
PEG grafted 90 30

نمونه هایی از اثرات عملیات سطحی

 

آستری ها اتصال بین بسپارها یا دیگرپایه های کار و چسب ها رابهبود می دهند
وظایف آستری ها به شرح زیر می باشند:
• خیس کردن سطح بسپاری
• رسوخ در سطح، هنگامی که چسب قادر به انجام این کار نیست
• ایجاد فیلمی چسبنده بر سطح کارپایه که با چسب نیز سازگار است
• حفاظت از سطح کارپایه به هنگام انبارش
آستری ها بسیار متنوع اند و به طرق زیر می توانند ساخته شوند:
• محلول های رقیق از چسب ها: گرانروی کم جذب سطحی را ساده می کند.
• شیرابه
• ارگانوسیلان ها
• ایزوسیانات ها
• سامانه های RFL :ترکیب رزورسینول فرمالدهید به منظور غرقه سازی منسوجات.
• برنشست های خاص مانند پلی آنیلین بر روی فولاد
آستری باید با کارپایه مورد نظر و چسب مطابقت داشته باشد و عموما تولیدکنندگان چسب یک یا تعداد اندکی از آستری ها را برای هر کارپایه و چسب توصیه می کنند.

نتیجه گیری
توانایی چسبیدن به مواد دیگر از پر اهمیت ترین موارد برای بسیاری از کاربردهای بسپارها نظیر چاپ, اتصال, پوشرنگ, پوشش, درزگیر و غیره می باشد.اتصال مواد بسپاری با دیگر بسپارها, فلزات , شیشه و غیره امکان ساخت قطعات در دو مرحله , یا سوار کردن چندین قسمت ارزان و ساده برای تولید یک وسیله ی پیچیده ی واحد را میسر می سازد.
متاسفانه , بسپارها دارای کشش سطحی کم و قابلیت خیس شوندگی ضعیف هستند و اغلب از لحاظ شیمیایی خنثی می باشند که این امر منجر به دشواری های پیوندی شدیدی می گردد. روش های مختلفی برای بهبود چسبندگی مواد با اتصال دشوار وجود دارد: تغییر سطح با بسپارش متقابل, آلیاژ کردن, پیوند زنی, افزودن ارتقادهنده های چسبندگی یا تغییر سطح با وسایل مکانیکی , شیمیایی و فیزیکی , پوشاندن با استفاده از آستری هایی با خواص متنوع که توسط تولیدکنندگان چسب عرضه می شود. هر آستری به یک محتوای کارپایه/چسب تخصیص داده شده با وجود این امکان انتخاب ساده تر با توجه به توصیه های تولیدکنندگان فراهم گردیده است.
استفاده ی مناسب از این تکنیک ها این امکان را ایجاد می کند که پایداری چسبندگی ها به میزان ده برابر یا بیشتر افزایش یابد و همچنین مشکلات صنعتی در بخش های دارای تولید انبوه یا کاربردهای فناوری مدرن حل شود. 

برگردان: مهندس منیعی 

» ادامه مطلب

چسب های ترموپلاستیک

چسب های ترموپلاستیک

ترموپلاستیک ها که با استفاده از آنها صدها چسب فرموله شده است. پلیمر هایی با وزن مولکولی متوسط بالا و ساختمان مولکولی خطی و یا شاخه ای می باشند.
در فرمول هر چسب یک ترموپلاستیک با تعدادی از مواد شیمیایی وجود دارد که هرکدام نقشی را دارا هستند.
از بین چسب های ترموپلاستیکی در اینجا تنها چسب های پلی (ونییل استات) ، پلی(ونییل استال) و پلی اکریلیت ها پلی (میتل متا کریلات) و پلی (سیانواکریلیت) و مشتقات سلولز معرفی می شوند.
1-پلی (ونییل استات)
پلی ((ونییل استات) دارای ساختمان مولکولی شاخه ای با توزیع اوزان مولکولی گسترده می باشد. اختلاف خواص فیزیکی در میان گونه های مختلف (پلی ونییل استات) ناشی از تفاوت در وزن مولکولی و توزیع اوزان مولکولی می باشد.
گونه هایی که وزن مولکولی کم دارند در درجه حرارت اتاق نرم و انعطاف پذیرند در حالی که گونه های دارای وزن مولکولی بالا سخت و چغر مه اند.
تمام گونه های پلی (ونییل استات) نسبت به سطوح منفذدار و صاف اجسام مختلف تمایل به چسبندگی دارند.
یکی از دلایل تمایل به چسبندگی وجود گروه های قطبی استات در مولکول های پلمیر می باشد.
چسب های پلی (ونییل استات) بر دو نوعند: چسب های حاوی حلال و چسب های امولسیونی که نوع اخیر بیشترین مصرف را دارد.
چسب های امولسیونی بصورت مایع سفید رنگ خامه ای شکل بوده و ویسکوزیته بین 500 تا 5000 سانتی پواز را دارا هستند . و مقدار ماده جامد در آنها از 50درصد بیشتر است. برای حصول چسبندگی و خیس کنندگی خوب ، اندازه متوسط ذرات پلیمر در امولسیون بایستی 1 تا 3 میکرون باشد.نقش توزیع اندزاه ذرات برچسبندگی هنوز مشخص نشده است.
چسب های پلی (ونییل استات) غالباً همراه با مواد شیمیایی دیگر می باشد که هر کدام به منظور تامین خاصیت معینی اضافه می شوند این مواد عبارتند از :
مواد افزاینده ویسکوزیته
بیشتر به چسب های امولسیونی اضافه می شوند . این مواد از رزین های طبیعی و مصنوعی محلول در آب هستند .
پلی (وینیل الکل که اختلاط پذیری کامل یا امولسیون دارد ، نشاسته و دکسترین از جمله این موادند.
* حلال ها - افزایش وسیکوزیته به کمک حلال هم درچسب های امولسیونی امکان پذیر است ، حلال اضافه شونده می تواند نقش نرم کنندگی هم داشته باشد وحلال های کلره آلیفاتیک و ترموئن بیشترین مصرف را دارند.
* نرم کننده ها – انعطاف پذیری و مقاومت در برابر آب توسط نرم کننده تامین می شود. نمونه این نرم کننده ها دی بوتیل فتالیت و یا بنزیل بوتیل فتالیت است.
* پرکننده ها – بیشتر به منظور پائین آوردن قیمت چسب مورد استفاده قرار می گیرند . کربنات کلیسم سیلکات کلسیم ومیکا از جمله این موادند.
* سایر مواد افزودنی – اجسام فعال سطحی جهت کنترل خصلت جریان یابی.
مواد ضد کف و ضد باکتری هم به فرمول چسب اضافه می شوند.
برای تهیه یک چسب هر یک از مواد به مقدار لازم به پلیمر امولسیونی اضافه شده و در یک درجه حرارت مناسب به خوبی مخلوط می گردند.
چسب های پلی (وینیل استات) بصورت گسترده ای مورد مصرف قرار می گیرند . نمونه هائی از موراد استفاده آنها عبارت است از چسب چوب ، پاکت های کاغذی ، مقوا ، پاکت های شیر و نوشیدنی ها ، جعبه های تاشونده ، برچسب لوازم اتاق اتومبیل ، چرم ، شیشه ، کاغذ آلومنیوم و غیره .
2-پلی (وینیل استال)
پلی (وینیل استال) به گروهی از پلیمر ها گفته می شود که محصول واکنش پلی (وینیل الکل) با یک آلدئید است.
مهمترین پلی (وینیل استال) هائی که بعنوان چسب بکار می روند از فرمالدئید و بوتیر الدئید تهیه شده و به ترتیب به پلی (وینیل نرمال ) پلی (وینیل بوتیرال) موسومند – خواص این پلیمرها به وزن مولکولی و درجه هیدرولیز گروه استات بستگی دارد.
پلی (وینیل بوتیرال) در مقایسه با پلی (وینیل نرمال) قابلیت انحلال و انعطاف پذیری بیشتری داشته و توان پوسته ای شدن بیشتری را موجب می شود.
چسب هائی که بر مبنای این پلیمرها تهیه می شوند یا بصورت مایع شفاف و بی رنگ در یک حلال و یا بصورت ذرات پراکنده در آب هستند . چسبندگی انها به شیشه بسیار عالی است و تولید کنندگان شیشه های ایمنی وسائط نقلیه به مقدار خیلی زیاد از این چسب ها استفاده می کنند . برای چنین کاربردی ؛ شفافیت ، پایداری در برابر نور خورشید، مقاومت ضربه ای و خصلت جهندگی به منظور نگهداری خرده های شیشه در صورت شکسته شدن لازم است که پلی استال ها دارای این خواص هستند – آنها همچنین بعنوان روکش سطوح صاف شیشه ای و فلزات با تشکیل یک فیلم دارای ضخامت کم مورد مصرف قرار می گیرند.
افزودن یک از پلی استال ها به فرمول چسب ها باعث اصلاح خواص و بهبود چسبندگی آنها می شود . برای مثال: آلیاژ یک رزین فنلی با یک پلی استال مبنای چسب ساختاری مهمی برای فلزات میباشد. زیرا چسب های فنلی برای مصرف به منظور چسب ساختاری ، انعطاف پذیری و چسبندگی لازم را ندارند در حالی که آلیاژ فوق می تواند به میزان کافی این خواص را داشته باشد.
3-پلی اکریلیت ها –
اکریلیت ها ترموپلاستیک هائی هستند که از پلیمر شدن زنجیری استرها یا آمیدهای اکریکیت اسید حاصل می شوند.


آنها به صورت مایع شفاف با گرانروی کم (محلول پلیمر در مونومر) تهیه می شوند.
این مایعات قابلیت ادامه پلیمر یزاسیون و رشد مولکولی را دارند. مایع آکریلیت با مواد افزودنی لازم و بخصوص یک عامل پخت (مثل پرکلرواتیلن و یا تری کلرواتیلن ) فرموله شده که با استعمال آن ، سطوح اجسام از طریق عمل پخت به یکدیگر چسبانده می شود.
عمل پخت و یا کامل شدن تشکیل اتصال از طریق اعمال حرارت( با بکارگیری یک درجه حرارت ثابت) در یک کوره و یا پرس گرم انجا م می شود.
قبل از اینکه حلال از چسب خارج شود حرات باعث ایجاد ژلاسیون می شود – چسب های آکریلیت به علت استحکام پائین به عنوان چسب ساختاری بکار نمی روند از آنها در چسباندن صفحات پلاستیکی ، ورقه های فلزی ( در تهیه قطعات لازم اتومبیل ، کشتی و هواپیما)، ورقه های اکریلیک ، شیشه ، چوب ، چرم و پارچه به یکدیگر استفاده می کنند چسب پلی (متیل متاکریلیت) نمونه ای از اکریلیت هاست ، این چسب در برابر قلیا ها ، اسیدها نمک ها ، مواد سوختی ، اب و شرایط اتمسفری مقاومت دارد . در برابر باکتری ها و قارچ ها نیز فاسد نمی شود.
خواص الکتریکی خیلی خوبی داشته و بنابراین در صنایع الکتریکی جهت اتصال قطعات و عایق کاری بکار می رود.
خواص فیزیکی آن تا حد مطلوب توسط نرم کننده ها و یا موادی که قابلیت اختلاط پذیری با آنها را دارد.
درجه حرارت کاربرد مجاز برای این چسب از تا می باشد . این چسب در برابر الکل ها حلال ها ی قوی و هیدروکربورها ( آرو ماتیک و کلره) آسیب پذیر می باشد.
- سیانو آکریلیت
آلکیل سیانو اکریلیت به مقدار زیاد تولید و بعنوان چسب قطره ای فرموله و مصرف می شود . این ترکیب میل شدیدی به واکنش پلیمریزاسیون آنیونی دارد . برای جلوگیری از واکنش مقدار بسیار کمی از اسدیهای آلی به آن اضافه می گردد تا محیط کمی اسیدی باشد . مقدار بسیار کمی از یک باز دارنده رادیکال آزاد هم ، برای جلوگیری از پلیمر یزاسیون رادیکالی به ان اضافه می شود. برای تنظیم گرانروی این چسب و بالا بردن آن می توان انواع پلیمرهای خالص نظیر پلی (متیل متاکریلیت) و یا ABS را در چسب حل نمود.
قدرت مقاومت در برابر ضربه برای دو جسم به هم چسبیده شده را می توان با اضافه نمودن ترکیباتی نظیر فسفات های تری آلکیل به فرمول چسب زیاد نمود.
مقاومت پیوند بین اجسام به هم چسبیده شده در مقابل حرارت را می توان با افزودن ترکیباتی نظیر ایندریدمالئیک یا آسکیل فتالات به فرمول چسب افزایش داد و همچنین مقاومت پیوند بین دو جسم در مقابل رطوبت و اب را می توان با اضافه نمودن مقداری کربنات کلیسم یا کربنات با ریم به فرمول چسب افزایش داد چسب فرموله شده قطره ای را در درجه حرارت اتاق می توان تا حدود یک سال و در درجه حرارت های پائین تر به مدت بیشتر نگهداری نمود.
علت چسبیدن دو جسم به همدگیر توسط این ترکیب پلیمر یزه شدن لایه نازکی از آن بین سطوح جسم ، در حضور کاتالیزور بازی( باز ضعیفی مثل ذرات آب در محیط ، الکل و یا قلیائیت خود جسم ) می باشد.



پلی (الکیل سیانواکریلیت)
باز ضعیف ، ابتدا محیط اسیدی چسب را خنثی نموده و سپس بعنوان کاتالیزور واکنش پلیمریزاسیون آنیونی عمل می نماید. خصوصیات بارز چسب های سیانواکریلیت عبارتنداز:
الف- مایع بیرنگ بصورت خالص و کاملاً روان هستند.
ب- جهت چسباندن دو جسم ، حرارت لازم نیست و این چسب ها بدون حلال هستند.
ج- برای خشک شدن ضمن عمل چسباندن نیاز به کاتالیزور ندارند.
د- چوب ، فلزات ، شیشه ، پلاستیک را بر ، سرامیک چینی و تقریباً کلیه مواد را خیلی سریع و محکم به همدیگر می چسبانند.
ه – مقدار بسیار کمی از چسب برای چسباندن دو جسم لازم است. ( برای مثال ، یک قطره برای یک را پنج مربع از سطح جسم)
و- سرعت چسباندن از 3 ثانیه تا حدود 3 دقیقه بر حسب نوع جسم متغیر است.
ز- اتصال چسبی بین دو جسم در برابر مواد شیمیایی مثل الکل ها ، بنزین ، روغن و اکثر حلال ها مقاوم است.
ح- پیوند چسبی دو جسم در برابر حرارت از - تا مقاوم است . (می توان مقاومت حرارتی آن را با اضافه نمودن یک ماده مناسب افزایش داد).
ط- قابلیت ذخیره سازی و نگهداری آن نسبتاً زیاد و در حدود یک سال است .
ی – بوی تند و اشک آور داشته ، غیر سمی است بطور نسبی ارزان است.
این چسب ها دارای معایبی نیز می باشند. از جمله اینکه تنها اجسامی را بخوبی به هم می چسابند که دارای سطوح صیقلی و صاف باشند . تمایل شدید به چسبندگی سریع به پوست شخص و همچنین مقاومت کم در مقابل رطوبت زیاد و درجه حرارت های بالاتر از دارند.
برای اشنائی با مقدار مصرف چسب های سیانو آکریلبت در سطح جهان می توان به امار سال 1978 توجه نمود.در این سال حدود 275000 پوند چسب برای چسباندن حدود هشت بیلیون قطعه به همدیگر به مصرف رسیده است ، میزان مصرف این چسب سال به سال افزایش یافته است.

» ادامه مطلب

چسب های رابری

چسب های رابری
به جز رابر طبیعی ، رابرهای مصنوعی مانند بوتیل، پلی بوتادین ، sbr، پلی ایزو پرن ، نیتریل نئو پرن و پلی سولفید بعنوان چسب بکار میروند.
در اینجا در مورد چسبهای نیتریل نئوپرن و پلی سولفید که اهمیت بیشتری دارند مطالبی ذکر میکنیم.
چسب های مصنوعی دو نوع هستند:
الف) چسب های حاوی حلال را در یک حلال یا مخلوطی از حلال های آلی حل میشود بطوریکه مقدار جامد در این چسبها بین ده تا هفتاد درصد تغییر می نماید.
ب) چسب های نوع امولسیونی – که با افزودن مواد شیمیایی لازم بر حسب طرح فرمول (مانند رزین تقویت کننده ، نرم کننده ) به لاتکس رابر بدست می آیند چسبهای امولسیونی مسئله اشتعال پذیری و سمیت نوع حلال را نداشته و ارزانتر هستند اما درجه چسبندگی و سرعت تشکیل پیوند و خشک شدن آنها کمتر است. چسب های اخیر فقط برای چسباندن اجسام متخلخل مثل چوب بکار میروند.
نیتریل رابر
نیتریل رابرهای تجارتی ، کوپلیمر بوتادین واکر یلو نیتریل هستند ( ساختمان شیمیایی زیر) که بر حسب درصد اکریلو نیتریل در کوپلیمر یک نوع از رابر خام با مشخصات مولکولی معین محسوب میشوند.

چسبهای نیتریل رابرکه هر یک مخلوطی از رابر خام به همراه تعدادی از مواد شیمیایی منتخب است به صورت یکی از حالت های فیزیکی سیمانی لاتکس بطانه و نوار تهیه شده و مورد استفاده قرار می گیرد.
این چسبها برای اتصال نیتریل رابر خام و لکانیزه شده به همدیگر به به ترمو پلاستیک ها به نئو پرن و سایر الاستومرها که نیاز به مقاومت در برابر روغن ها یا حلال ها را دارند بکار میروند.
در صورتیکه فرمول چسب نیتریل رابر طوری طرح شده باشد که پس از بکارگیری نیاز به ولکانیزاسیون نیتریل رابر باشد (مثلاً بصورت سیمانی) فرمول شامل تمام یا قسمتی از مواد شیمیائی زیر می باشد:
گوگرد ، تسریع کننده (همواره نسبت معینی از گوگرد به تسریع کننده ) اکسید روی ،پر کننده ( دوده ، اکسید آهنی ، دی اکسید تیتانیم ، خاک رس ... ) نرم کننده ( دی اکتیل فتالیت ، رزین طبیعی ، نیتریل رابر مایع و ...) ضد اکسایش ( بخصوص نوع حرارتی ).
خواص چسب ناشی از اثر خواص هر یک از اجزا در فرمول بوده و هر یک از مواد نقشی را دارا است و به منظور خاصی اضافه شده است.
بعنوان مثال ؛ دوده و یا هر یک از پر کننده های دیگر معمولاً در بالا بردن استحکام و پائین آوردن هزینه نقش دارند. ضد اکسایش جهت بالا بردن مقاومت حرارتی یا نوری و نرم کننده برای بهبود خاصیت چسبندگی و سهولت فرایند مخلوط سازی و بکارگیری چسب بکار میرود.
از چسب های نیتریل رابر به تنهائی به عنوان چسب ساختاری استفاده نمی شود اما در صورتی که با رزین های دیگر ( مانند رزین فنلی ، pvc ، اپکسی ، رابرهای کلر ، آلکید ) مخلوط و لکانیزه شود چسب هایی با استحکام بالا بوجود می آید.
این چسب ها در اتصال اجسام مختلف (فلز ، چوب ، سرامیک ، چرم و شیشه) به همدیگر بکار رفته و اغلب آنها در درجه حرارت های بالا خواص مفید خود را حفظ می نمایند.
نئوپرن
از پلیمر شدن کلورپرن بدست می آید.
خواص چسب های نئوپرن نه تنها به خوبی چسب های را بر طبیعی است بلکه در برابر مواد روغنی و اوزن مقاوم ترند
چسب های نئوپرن به یکی از سه روش زیر تهیه و بکار برده می شوند.
الف- آلیاژ نئوپرن با رزین های دیگر (مثل رزین فنلی) و سایر مواد شیمیایی لازم فرموله شده و به صورت سمنت(خیرخام) تهیه و بعنوان چسب ساختاری بکار می روند.
ب- سمنت نئوپرن را می توان در حلال هائی مثل تولوئن به صورت پراکنده و معلق درآورد و بکار برد
ج- نئوپرن را می توان در مخلوطی از هیدروکربورهای آروماتیک و آلیفاتیک حل کرد و به مصرف رساند چسب های نئوپرن به دو نوع پخت شده و خام (پخت نشده) تقسیم می شوند.
چسب های پخت شده در مواردی که درجه حرارت اجسام اتصال یافته هنگام استفاده بالاست. بکار می روند.
اما در مواقعی که اجسام چسبانده شده به هم در درجه حرارت اتاق (یا درجه حرارت کم ) مورد استفاده قرار می گیرند. بعلت نیروهای جاذبه داخل مولکولی خوب نئوپرن ، نیازی به پخت را بر نمی باشد.
پخت نئوپرن در درجه حرارت اتاق با استفاده از تسریع کننده های خیلی فعال و یا در درجه حرارت های بالاتر به کمک مواد تسریع کننده با فعالیت کم امکان پذیر می باشد.
در فرمول چسب ها ی نئوپرن (بصورت سمنت) مواد شیمیایی زیر می تواند وجود داشته باشد.
اکسید منیزیم ، اکسید روی (به منظور پخت و جذب اسید ایجاد شده براثر تخریب ) ، ضد اکسایش (به مقدار دو درصد برای بالا بردن پایداری حرارتی ) ، پرکننده (مثل دوده ، خاک رس به منظور کاهش هزینه ) تقویت کننده (مثل سیلکیات کلسیم هیدراته) و حلال (مانند تولوئن) هر یک از این مواد با درصد معینی به نئوپرن اضافه شده و نقش مشخصی را داراست. مخلوط رزین ها (مثل رزین فنلی) با نئوپرن موجب بهبود چسبندگی و خواص مکانیکی چسب می گردد.
موارد مصرف عمده چسب های نئوپرن در صنایع تولید کفش، اتومبیل ، کشتی و هوانوردی است که برای اتصال اجسام مختلف به همدیگر ( را بر ، پلاستیک ، فلز و...) بکار می روند.
پلی سولفیدها
پلی سولفید یک الاستومر مصنوعی است که از واکنش پلی سولفید سدیم با دی کلرور های آلی (مثل دی کلرواتان)بدست می آید.


چسب های پلی سولفید معمولاًٌ به صورت مایع دو قسمتی بکار می روند . مایع الاستومر با عامل پخت پراکنده شده در یک حلال یا یک نرم کننده همراه با یک پرکننده ترکیب می شود.
عامل پخت که معمولاً یک پراکسید (مثل پراکسید سرب) است با الاستومر واکنش داده و تشکیل اتصالات عرضی می دهد و در نتیجه محصول جامد شده و چسبندگی خوبی نسبت به مواد مختلف پیدا می کند . پخت می تواند.
در درجه حرارت اتاق انجام شود و ماکزیمم استحکام در مدت 3 الی 7 روز حاصل می شود.
مقاومت این چسب ها در برابر آب ، حلال های آلی ، روغن ها ونمک ها از چسب های ترموپلاستیکی بهتر می باشد.
خواص آنها در درجه حرارت های پایین عالی است بطوری که در درجه حرارت هم انعطاف پذیری آنها حفظ می شود . مقاومت آنها در برابر درجه حرارت های بالاتر ضعیف است. بطوری که ماده در نرم می شود.
پلی سولفید ها به تنهائی بیشتر برای آب بندی و بطانه کاری مورد استفاده قرار می گیرند و اغلب پس از مخلوط نمودن یکی از رزین ها (مثل رزین اپکسی) به آن عنوان چسب بکار می روند . هدف از افزایش این رزین ها به فرمول چسب ازدیاد خواص مکانیکی (استحکام) چسب های پلی سولفید می باشد. زیرا چسب های پلی سولفیدعموماً از استحکام ضعیفی برخوردارند.
چسب های حاصل از آلیاژ پلی سولفید ها در اتصال اجسامی از قبیل فلز، رابر، پلاستیک ، چوب ، شیشه و سنگ به یکدیگر بکار می رود و در عایق بندی وسائل الکترونیک هم مصرف می شود.

منبع: مهندس پلیمر

» ادامه مطلب

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

» ادامه مطلب

چسب

چسب

به مفهوم واقعی چسب تکنولوژی های مختلفی را به یکدیگر مربوط ساخته است. امروزه در ساخت خانه ها، اتومبیل ها، هواپیماها، لوازم الکتریکی، کیفها، کفش ها، تایرها، کتابها، لباسها و حتی جاده ها، چسب ها کاربردی زیاد دارند.
چسبها بازار مصرف متنوعی دارند. حدود یک سوم کل ارزش چسب تولیدی چسب در ساخت ساختمان ها ومحصولات چوبی مصرف می شود که بزرگترین بازار محسوب می شود چسبهای فنولیک و اوره فرمالدئید در محصولات چوبی و نئوپان سازی و تخته های چند لایه مصرف زیادی دارند. چسبهای رزول سینول-فنول-فرمالدئید در الوار لایه کاری شده مصرف می شوند. چسبهای الستومری در چسباندن کف پوشها و فریم های چوبی به کار می روند، مثل SBR لاستیک طبیعی و نئوپرن. چسبهای پایه وینیل استات و نشاسته معمولاً در چسبهای مایع کاغذ دیواری وتابلوهای گچ کاربرد دارند. فرش با چسب الاستومری یا چسب های مذاب داغ، مثل پلی اتیلن نصب می گردد. اینها مثالهایی از کاربردهای چسب در صنعت ساختاری هستند.
بسته بندی و کاغذ، بازار تجاری بزرگی برای چسب است. در حالیکه از لحاظ فروش، چسبهای مورد مصرف در بسته بندی، حتی به اندازه نصف ارزش دلاری چسبهای ساختاری نیستند، ولی از لحاظ وزنی بیش از یک سوم کل تولید را دارا هستند. از لحاظ تاریخی این نوع چسبها دارای ریشه طبیعی مانند نشاسته ، دکسترین، محصولات جانبی حیوانی و سیلیکات هستند. ولی در طی بیست سال گذشته مصرف کنندگان چسب های بسته بندی، به مصرف چسبهای مذاب تهیه شده از پلیمرهای مصنوعی تمایل نشان داده اند.
البته بازار دیگر نیز هستند که مصرف انواع چسبها در آنها خوب است. برای مثال انواع چسب های دارای پایه الاستومری، در اتومبیل ها مصرف می شوند. چسبهای الاستومری و مذاب داغ پلی استر و پلی آمید در کفشها مصرف می شوند. صنایع الکتریکی انواع چسبهای سنتزی مثل اپوکسیها، فنولیکها، پلی استر، پلاستیزول PVC، سیلیکون ها و انواع دیگر را مصرف می کنند. چسبهای ساختاری فلز به فلز، که چسبهای آلیاژی نامیده می شوند و در هواپیما سازی به کار می روند. نیتریل فنولیکها و اجزاء نایلون ها از این قبیل هستند.

تاریخچه:

چسبها از دوران بسیار قدیم شناخته شده بودند. تابوتهایی در حفاریهای شهر باستان تیبیز (Thebes) در مصر پیدا شده که قطعات نازک چوب به بدنه آنها چسبیده بوده است. همچنین در هزاران سال پیش مصریها با استفاده از صمغ عربی پیگمانها را به تابوتها می چسباندند. بابلی ها با چسباندن صمغ درختان داخل درزهای قایق های خود از نفوذ آب به داخل آب به داخل آنها جلوگیری می کردند. در روم قدیم در زمان تیوفیلوس (Thiophilus) از ماهی و شاخ حیوانات چسبی جهت چسباندن قطعات چوب به یکدیگر ابداع و مصرف می شده است.
تا اواسط قرن نوزدهم برای چسبانیدن اوراق کاغذ و قطعات چوب فقط از چسبهای که منشاء حیوانی (پوست، شاخ، استخوان، شیر و خون حیوانات) داشته اند استفاده می شده که البته هنوز نیز تا حدودی جنبه تجاری خود را حفظ نموده اند. این نوع چسبها را در موقع مصرف باید گرم کرده و پس از اندودن قطعات با آن باید دو قطعه را برای مدتی تحت فشار نگاه داشت تا در اثر سرد شدن چسب قطعات به یکدیگر متصل شوند. گرم و سرد کردن، تحت فشار قرار دادن به اضافه بوی بد این نوع چسبها سبب نامرغوبی و کندکار با آنها می شود.
در سال 1903 پرکنیز (Perkins) موفق شد که از نشاسته درخت کاساوا (Tapioca) و سود سوزآور رقیق چسبی بسازد که در حرارتهای معمولی برای چسبانیدن کاغذ و چوب قابل استفاده باشد. در زمان جنگ جهانی اول وبعد از آن از کازئین برای تهیه چسبهای چوب و کاغذ استفاده شد. این نوع چسبها مانند چسب حاصل از نشاسته بود با این مزیت که در برابر آب مقاومت بیشتری داشت. بعد از وی لوک (I.F.Lauck) موفق به تولید چسب نشاسته از سویا (Soybean) گردید.
در دهه 1930 گلداشمیت (T.Goldschmidt) در آلمان، باکلند (Backland) در آمریکا در موسساتی چون فاربن اینداستریز (I.G.Farben Industries) و شرکت رهم اند هاس (Rohm & Hass CO.) موفق به تولید چسبهای مصنوعی از رزین فنل فرمالدئید شدند و پس از آن از رزین اوره فرمالئید که بی رنگ و ارزانتر بود نیز استفاده شد و چند سال بعد از آن شرکت سیبا (Ciba) چسب ملامین را روانه بازار کرد.
ساخت چسب ها از پلیمرهای مصنوعی در زمان جنگ جهانی دوم و پس از آن در دهه 1960 بسیار موفق بوده است. اولین بار در این دوران از رزین ها ی پلی وینیل کلراید، پلی اتیلن، کوپلیمرهای اتیلن، پلی استات وینیل، پلی آمیدها، پلی وینیل فرمال، اپوکسی و از لاستیکها نئوپرن و نیتریل برای تهیه چسب چوب، کاغذ، چرم و فلزات استفاده شده است. استفاده از این رزین ها سبب به وجود آمدن تکنولوژیهای جدید در رابطه با تولید خودکار و سریع در اغلب صنایع نیز شده است.

مواد اولیه:

برای تولید چسب ها با توجه به کاربردهای مختلف آن می توان از مواد معدنی (مانند سیلیکات ها) و یا اینکه از مواد آلی (مانند پوست، سم، شاخ، استخوان، شیر و خون حیوانات، نشاسته، سلولز و شیره بعضی از درختان) ویا اینکه از مواد سنتزی (مانند الاستومرها و پلاستیکها) استفاده نمود.

طرز تهیه:

تهیه چسب های سنتزی در سالهای اخیر برای کاربردهای مختلف پیشرفتهای چشمگیری داشته است. هر چسب برای کاربردهای معینی ساخته می شود و لازم است که مواد به خصوصی با یکدیگر مخلوط شوند تا کیفیت مورد نظر به دست آید. این مواد به طور کلی عبارتند از:
-رزین: ماده اصلی هر چسب که سبب اتصال سطوح به یکدیگر می شود رزینی است که در آن چسب به کار رفته و به همین علت است که اسامی رزین ها الهام گرفته است. مثلاً چسب های ساخته شده از رزین اپوکسی به نام چسب اپوکسی معروف است.
-جامد کننده: در بعضی از چسبها لازم است که در حین مصرف موادی جهت جامد شدن (پخت) چسب که سبب اتصال و استحکام چسب می شوند به آن اضافه شود. گاهی نیز علاوه بر این مواد کاتالیزور (شتاب دهنده) هم جهت افزایش سرعت چسبیدن اضافه می شود. از این مواد در اغلب چسب های دوتائی که امروزه به بازار عرضه می شود استفاده می کنند.
-حلال: در ساخت بعضی از چسبها جهت پخش یکنواخت رزین بین سطوح چسبنده و سیالیت چسب لازم است مقداری حلال مناسب به آن اضافه شود. این حلال اغلب آلی است و در زمان کاربرد چسب تبخیر می شود.
-رقیق کننده: به برخی از چسبها لازم است که مقداری مواد شیمیایی جهت کم کردن ویسکوزیته آنها اضافه شود. این مواد ضمناً سبب استحکام چسب نیز می شوند. در موقع کاربرد آن تبخیر نمی شوند.
مواد پرکننده: در اغلب چسبهای ساخته شده مقداری مواد شیمیایی جهت کنترل خواص مخصوص اضافه می شود. ضریب انبساط حرارتی، مقاومت حرارتی، مقاومت الکتریکی و ضریب انبساط حجمی از جمله خواص هستند که می توان با اضافه کردن پر کننده کنترل کرد.
-محمل: در ساخت نوار چسبها لازم است که از محملی مانند نوارهای نازک کاغذ، پارچه و غیره استفاده نمود.

منبع: مهندس پلیمر

» ادامه مطلب