ניתוח קצר של הסוגים והתכונות הפיזיקליות והכימיות העיקריות של דבקים

דבקים טבעיים הם דבקים נפוצים בחיינו. על פי מקורות שונים ניתן לחלק אותו לדבק חיות, דבק ירקות ודבק מינרלי. דבק בעלי חיים כולל דבק עור, דבק עצמות, שלאק, דבק קזאין, דבק אלבומין, דבק שלפוחית ​​דגים וכו'; דבק ירקות כולל עמילן, דקסטרין, רוזין, מסטיק ערבי, גומי טבעי וכו'; דבק מינרלי כולל שעווה מינרלית, אספלט המתן. בשל מקורותיו הרבים, המחיר הנמוך והרעילות הנמוכה, הוא נמצא בשימוש נרחב בריהוט, כריכת ספרים, אריזה ועיבוד מלאכת יד.

דבק עמילן

לאחר כניסת דבק העמילן למאה ה-21, הביצועים הסביבתיים הטובים של החומר יהפכו למאפיין עיקרי של החומר החדש. עמילן הוא משאב טבעי מתחדש לא רעיל, לא מזיק, בעלות נמוכה, מתכלה וידידותית לסביבה. הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשיות שונות. במיוחד בשנים האחרונות, טכנולוגיית הייצור התעשייתי של הדבקים בעולם מתפתחת בכיוון של חיסכון באנרגיה, עלות נמוכה, ללא כמות נזק, צמיגות גבוהה וללא ממס.

כמעין מוצר להגנת סביבה ירוקה, דבק עמילן משך תשומת לב רבה ותשומת לב רבה בתעשיית הדבקים. בכל הנוגע ליישום ופיתוח של דבקי עמילן, הסיכוי של דבקי עמילן מחומצנים על ידי עמילן תירס מבטיח, והמחקר והיישום הם הגבוהים ביותר.

לאחרונה, עמילן כדבק משמש בעיקר במוצרי נייר ונייר, כגון איטום קרטון וקרטון, תיוג, הדבקה מישורית, הדבקת מעטפות, הדבקת שקיות נייר רב-שכבתיות וכו'.

להלן מוצגים מספר דבקים נפוצים של עמילן:

דבק עמילן מחומצן

הג'לטיניסר שהוכן מתערובת של עמילן שונה עם דרגת פילמור נמוכה המכילה קבוצת אלדהיד וקבוצת קרבוקסיל ומים תחת פעולת חמצון על ידי חימום או ג'לטין בטמפרטורת החדר הוא דבק עמילן טעון. לאחר חמצון העמילן נוצר עמילן מחומצן עם מסיסות מים, הרטבה והדבקה.

כמות המחמצן קטנה, מידת החמצון אינה מספקת, הכמות הכוללת של קבוצות פונקציונליות חדשות שנוצרות על ידי עמילן יורדת, צמיגות הדבק עולה, הצמיגות הראשונית יורדת, הנזילות ירודה. יש לו השפעה רבה על החומציות, השקיפות ותכולת ההידרוקסיל של הדבק.

עם הארכת זמן התגובה, מידת החמצון עולה, תכולת קבוצת הקרבוקסיל עולה, וצמיגות המוצר יורדת בהדרגה, אך השקיפות הולכת ומשתפרת.

דבק עמילן מאסטרי

דבקי עמילן מאסטרי הם דבקי עמילן בלתי מתכלים, המעניקים לעמילן קבוצות פונקציונליות חדשות באמצעות תגובת האסטריפיקציה בין קבוצות ההידרוקסיל של מולקולות עמילן וחומרים אחרים, ובכך משפרים את הביצועים של דבקי עמילן. הודות להצלבה חלקית של עמילן אסטרי, כך הצמיגות מוגברת, יציבות האחסון טובה יותר, תכונות חסינות הלחות והאנטי-וירוס משתפרות, ושכבת הדבק יכולה לעמוד בפעולה גבוהה ונמוכה ולחילופין.

דבק עמילן מושתל

השתלת עמילן היא שימוש בשיטות פיזיקליות וכימיות כדי לגרום לשרשרת מולקולרית של עמילן ליצור רדיקלים חופשיים, וכאשר נתקלים במונומרים פולימריים, נוצרת תגובת שרשרת. שרשרת צד המורכבת ממונומרים פולימריים נוצרת על השרשרת הראשית של העמילן.

תוך ניצול התכונה כי למולקולות הפוליאתילן והן לעמילן יש קבוצות הידרוקסיל, קשרי מימן יכולים להיווצר בין אלכוהול פוליוויניל למולקולות עמילן, הממלאות תפקיד של "השתלה" בין אלכוהול פוליוויניל למולקולות עמילן, כך שלדבק העמילן המתקבל יש יותר כושר הדבקה טוב, נזילות ותכונות אנטי-הקפאה.

מכיוון שדבק עמילן הוא דבק פולימרי טבעי, מחירו נמוך, לא רעיל וחסר טעם, ואין לו זיהום לסביבה, ולכן הוא נחקר ויישומו רבות. לאחרונה, דבק עמילן משמש בעיקר בנייר, בדי כותנה, מעטפות, תוויות וקרטון גלי.

דבק תאית

נגזרות אתר תאית המשמשות כדבקים כוללות בעיקר מתיל תאית, אתיל תאית, תאית הידרוקסיאתיל, תאית קרבוקסימטיל ותאית אתיל אחרת (EC): הוא תרמופלסטי, בלתי מסיס במים, אלקיל תאית לא יונית.

יש לו יציבות כימית טובה, עמידות אלקליות חזקה, בידוד חשמלי מעולה וריאולוגיה מכנית, ויש לו מאפיינים של שמירה על חוזק וגמישות בטמפרטורות גבוהות ונמוכות. זה תואם בקלות עם שעווה, שרף, פלסטין וכו ', כמו נייר, גומי, עור, דבקים לבדים.

מתיל תאית (CMC): אתר תאית יונית. בתעשיית הטקסטיל, משתמשים ב-CMC לעתים קרובות כדי להחליף עמילן איכותי כחומר ליידוד בדים. טקסטיל מצופה ב-CMC יכול להגביר את הרכות ולשפר מאוד את תכונות ההדפסה והצביעה. "בתעשיית המזון, למגוון גלידות שמנת בתוספת CMC יש יציבות צורה טובה, קלות לצביעה ולא קלות לריכוך. בתור דבק, הוא משמש לייצור מלקחיים, קופסאות נייר, שקיות נייר, טפטים ועץ מלאכותי.

אסטר תאיתנגזרות: בעיקר ניטרוצלולוזה ואצטט תאית. ניטרוצלולוזה: ידוע גם בשם חנקתי תאית, תכולת החנקן שלו היא בדרך כלל בין 10% ל-14% בשל דרגות שונות של אסטריפיקציה.

התכולה הגבוהה ידועה בדרך כלל ככותנה אש, אשר שימשה לייצור אבק שריפה ללא עשן וקולואיד. התוכן הנמוך מכונה בדרך כלל קולודיון. הוא אינו מסיס במים, אך מסיס בממס מעורב של אלכוהול אתילי ואתר, והתמיסה היא קולודיון. מכיוון שממס הקולודיון מתאדה ויוצר סרט קשיח, הוא משמש לעתים קרובות לסגירת בקבוקים, הגנה על פצעים וצלולואיד הפלסטיק הראשון בהיסטוריה.

אם מוסיפים כמות מתאימה של שרף אלקיד כחומר משנה וכמות מתאימה של קמפור משמשת כחומר התקשות, הוא הופך לדבק ניטרוצלולוזה, המשמש לרוב להדבקת נייר, בד, עור, זכוכית, מתכת וקרמיקה.

תאית אצטט: ידוע גם בשם אצטט תאית. בנוכחות זרז חומצה גופרתית, אצטט תאית עם תערובת של חומצה אצטית ואתנול, ולאחר מכן מוסיפים חומצה אצטית מדוללת כדי לבצע הידרוליזה של המוצר לדרגת האסטריפיקציה הרצויה.

בהשוואה לניטרוצלולוזה, ניתן להשתמש בתאית אצטט לניסוח דבקים על בסיס ממס לחיבור מוצרי פלסטיק כגון משקפיים וצעצועים. בהשוואה לחנקתי תאית, יש לו עמידות מצוינת לצמיגות ועמידות, אך יש לו עמידות נמוכה לחומצות, עמידות ללחות ועמידות בפני מזג אוויר.

דבק חלבון

דבק חלבון הוא מעין דבק טבעי עם חומרים המכילים חלבון כחומר הגלם העיקרי. ניתן להכין דבקים מחלבון מן החי וחלבון צמחי. לפי החלבון המשמש, הוא מחולק לחלבון מן החי (דבק פן, ג'לטין, דבק חלבון מורכב ואלבומין) וחלבון צמחי (מסטיק שעועית וכו'). בדרך כלל יש להם מתח קשר גבוה כשהם יבשים והם משמשים בייצור רהיטים וייצור מוצרי עץ. עם זאת, עמידות החום ועמידות המים שלו גרועות, מהן דבקים לחלבון מן החי חשובים יותר.

דבק חלבון סויה: חלבון צמחי הוא לא רק חומר גלם חשוב למזון, אלא יש לו גם מגוון רחב של יישומים בתחומים שאינם מזון. פותח על דבק חלבון סויה, כבר בשנת 1923, ג'ונסון הגיש בקשה לפטנט על דבק חלבון סויה.

בשנת 1930, דבק לוח שרף פנולי חלבון סויה (DuPont Mass Division) לא היה בשימוש נרחב עקב חוזק מליטה חלש ועלות ייצור גבוהה.

בעשורים האחרונים, עקב התרחבות שוק הדבקים, משכו החומציות של משאבי הנפט העולמיים והזיהום הסביבתי תשומת לב, מה שגרם לתעשיית הדבקים לשקול מחדש דבקים טבעיים חדשים, וכתוצאה מכך דבקים בחלבון סויה הפכו שוב למוקד מחקר.

דבק סויה אינו רעיל, חסר טעם, קל לשימוש, אך בעל עמידות ירודה למים. הוספת 0.1%~1.0% (מסה) של חומרים מקשרים כמו תיאוריאה, פחמן דיסולפיד, טריקרבוקסימיל גופרתי וכו' יכולה לשפר את העמידות למים, וליצור דבקים להדבקת עץ וייצור דיקט.

דבק חלבון מן החי: דבקים מן החי היו בשימוש נרחב בתעשיות הרהיטים ועיבוד העץ. המוצרים הנפוצים כוללים רהיטים כגון כיסאות, שולחנות, ארונות, דגמים, צעצועים, מוצרי ספורט ודקים.

דבקים נוזליים חדשים יותר לבעלי חיים עם תכולת מוצקים של 50-60% כוללים סוגי ריפוי מהיר ואיטי, המשמשים להדבקה של לוחות מסגרת של ארונות קשיח, הרכבה של בית נייד, לרבדים קשים וחיות תרמיות פחות יקרות. הזדמנויות ביקוש של דבק קטן ובינוני לדבק.

דבק בעלי חיים הוא סוג בסיסי של דבק המשמש בסרטי דבק. ניתן להשתמש בסרטים אלה עבור שקיות קמעונאיות נפוצות לשימוש קל, כמו גם סרטים כבדים כגון איטום או אריזה של סיבים מוצקים וקופסאות גליות עבור משלוחים שבהם נדרשות פעולות מכניות מהירות וחוזק קשר גבוה לאורך זמן.

בשלב זה, כמות דבק העצמות גדולה, ולרוב משתמשים בדבק העור לבד או בשילוב עם דבק העצמות. על פי Coating Online, הדבק המשמש בדרך כלל מנוסח עם תכולת מוצק של כ-50%, וניתן לערבב אותו עם דקסטרין ב-10% עד 20% ממסת הדבק היבשה, כמו גם כמות קטנה של חומר הרטבה, פלסטין, מעכב ג'ל (במידת הצורך).

דבק (60 ~ 63 ℃) מעורבב בדרך כלל עם צבע על נייר הגיבוי, וכמות השקיעה של מוצק היא בדרך כלל 25% מהמסה של בסיס הנייר. ניתן לייבש סרט רטוב במתח עם גלילים מחוממים בקיטור או עם תנורי אוויר ישירים מתכווננים.

בנוסף, יישומי דבק לבעלי חיים כוללים ייצור של נייר זכוכית וחומרי שיוף גזה, התאמה וציפוי של טקסטיל ונייר, וכריכת ספרים ומגזינים.

דבק טאנין

טאנין הוא תרכובת אורגנית המכילה קבוצות פוליפנוליות, הנוכחות באופן נרחב בגבעול, בקליפה, בשורשים, בעלים ובפירות של צמחים. בעיקר משאריות קליפות עץ וצמחים עם תכולת טאנינים גבוהה. את הטאנין, הפורמלדהיד והמים מערבבים ומחממים לקבלת שרף הטאנין, לאחר מכן מוסיפים את חומר המרפא וחומר המילוי, ודבק הטאנין מתקבל על ידי ערבוב אחיד.

לדבק טאנין עמידות טובה בפני הזדקנות חום ולחות, וביצועי הדבקת עץ דומים לאלו של דבק פנולי. הוא משמש בעיקר להדבקת עץ וכו'.

דבק ליגנין

ליגנין הוא אחד המרכיבים העיקריים של העץ, ותכולתו מהווה כ-20-40% מהעץ, שני רק לתאית. קשה להפיק ליגנין ישירות מעץ, והמקור העיקרי הוא נוזל פסולת עיסת, העשיר ביותר במשאבים.

הליגנין אינו משמש כדבק בלבד, אלא פולימר שרף פנולי המתקבל על ידי פעולת הקבוצה הפנולית של ליגנין ופורמלדהיד כדבק. על מנת לשפר את עמידות המים, ניתן להשתמש בו בשילוב עם איזופרופאן אפוקסי איזוציאנאט טעון טבעת, פנול טיפשי, רסורצינול ותרכובות אחרות. דבקי ליגנין משמשים בעיקר להדבקת דיקט ולוח סיבית. עם זאת, הצמיגות שלו גבוהה והצבע עמוק ולאחר שיפור ניתן להרחיב את היקף היישום.

מסטיק ערבית

מסטיק ערבי, הידוע גם בשם מסטיק שיטה, הוא פריט מעץ משפחת ארבה הבר. נקרא בשל ייצורו הפורה במדינות ערב. מסטיק ערבי מורכב בעיקר מפוליסכרידים במשקל מולקולרי נמוך יותר ומגליקופרוטאינים של שיטה במשקל מולקולרי גבוה יותר. בשל מסיסות המים הטובה של מסטיק ערבי, הניסוח פשוט מאוד, אינו דורש חום או מאיצים. מסטיק ערבית מתייבש מהר במיוחד. ניתן להשתמש בו להדבקת עדשות אופטיות, הדבקת חותמות, הדבקת תוויות סימנים מסחריים, הדבקת אריזות מזון וחומרי עזר להדפסה וצביעה.

דבק אנאורגני

דבקים המנוסחים עם חומרים אנאורגניים, כגון פוספטים, פוספטים, סולפטים, מלחי בורון, תחמוצות מתכות וכו', נקראים דבקים אנאורגניים. המאפיינים שלו:

(1) עמידות בטמפרטורה גבוהה, יכולה לעמוד בטמפרטורה של 1000 ℃ ומעלה:
(2) תכונות אנטי אייג'ינג טובות:
(3) הצטמקות קטנה
(4) שבירות רבה. מודול האלסטי הוא בסדר רגל גבוה מזה של דבקים אורגניים:
(5) עמידות למים, עמידות לחומצה ולאלקליות גרועות.

אתה יודע? לדבקים יש שימושים נוספים מלבד הדבקה.

נגד קורוזיה: צינורות הקיטור של ספינות מכוסים ברובם בסיליקט אלומיניום ובאסבסט כדי להשיג בידוד תרמי, אך עקב דליפה או קור וחום מתחלפים נוצרים מי קונדנסט, המצטברים על הדופן החיצונית של צינורות הקיטור התחתונים; וצינורות הקיטור חשופים לטמפרטורה גבוהה במשך זמן רב, מלחים מסיסים תפקידה של קורוזיה בקיר החיצוני הוא רציני מאוד.

לשם כך, ניתן להשתמש בדבקים מסדרת זכוכית המים כחומרי ציפוי על השכבה התחתונה של אלומיניום סיליקט ליצירת ציפוי בעל מבנה דמוי אמייל. בהתקנה מכנית, רכיבים מוברגים לעתים קרובות. חשיפה ארוכת טווח לאוויר עבור מכשירים מוברגים עלולה לגרום לקורוזיה של חריצים. בתהליך של עבודה מכנית, לפעמים הברגים משתחררים עקב רעידות קשות.

על מנת לפתור בעיה זו, ניתן להדביק את הרכיבים המחברים באמצעות דבקים אנאורגניים בהתקנה המכנית, ולאחר מכן לחבר אותם עם ברגים. זה יכול לא רק לשחק תפקיד בחיזוק, אלא גם לשחק תפקיד נגד קורוזיה.

ביו-רפואי: הרכב החומר hydroxyapatite bioceramic קרוב למרכיב האנאורגני של עצם האדם, בעל תאימות ביולוגית טובה, יכול ליצור קשר כימי חזק עם העצם, ומהווה חומר אידיאלי להחלפת רקמה קשה.

עם זאת, מודול האלסטי הכללי של שתלי ה-HA המוכנים גבוה והחוזק נמוך, והפעילות אינה אידיאלית. נבחר דבק זכוכית פוספט, ואבקת חומר הגלם HA נקשרת יחד בטמפרטורה נמוכה יותר מטמפרטורת הסינטר המסורתית באמצעות פעולת הדבק, ובכך מפחיתה את מודול האלסטי ומבטיחה את פעילות החומר.

Cohesion Technologies Ltd הודיעו כי פיתחו חומר איטום Coseal שניתן להשתמש בו להדבקה לבבית והיה בשימוש קליני בהצלחה. באמצעות שימוש השוואתי ב-21 מקרים של ניתוחי לב באירופה, נמצא כי השימוש בניתוחי Coseal הפחית משמעותית הידבקויות ניתוחיות בהשוואה לשיטות אחרות. מחקרים קליניים ראשוניים לאחר מכן הראו כי לאיטום Coseal יש פוטנציאל רב בניתוחי לב, גינקולוגיים ובטן.

יישום הדבקים ברפואה ידוע כנקודת צמיחה חדשה בתעשיית הדבקים. דבק מבני המורכב משרף אפוקסי או פוליאסטר בלתי רווי.

בטכנולוגיית הגנה: צוללות חמקניות הן אחד הסמלים של המודרניזציה של הציוד הימי. שיטה חשובה להתגנבות צוללת היא הנחת אריחים בולמי קול על מעטפת הצוללת. האריח בולם קולות הוא מעין גומי בעל תכונות בולמות קול.

על מנת לממש את השילוב המוצק של אריח המשעם ולוח הפלדה של דופן הסירה, יש צורך להסתמך על הדבק. בשימוש בתחום הצבאי: תחזוקת טנקים, הרכבת סירות צבאיות, מפציצים קלים של מטוסים צבאיים, הדבקת שכבת הגנה תרמית של ראש נפץ, הכנת חומרי הסוואה, אנטי טרור ולוחמה בטרור.

האם זה מדהים? אל תסתכלו על הדבק הקטן שלנו, יש בו הרבה ידע.

התכונות הפיזיקליות והכימיות העיקריות של הדבק

זמן פעולה

מרווח זמן מרבי בין ערבוב דבק לזיווג החלקים שיש להדביק

זמן ריפוי ראשוני

הזמן לחוזק הניתן להסרה מאפשר חוזק הולם לטיפול באגרות חוב, כולל חלקים נעים מתקנים

זמן ריפוי מלא

הזמן הנדרש להשגת תכונות מכניות סופיות לאחר ערבוב דבק

תקופת אחסון

בתנאים מסוימים, הדבק עדיין יכול לשמור על תכונות הטיפול שלו ועל זמן האחסון של החוזק שצוין

חוזק הקשר

תחת פעולת כוח חיצוני, הלחץ הנדרש כדי לגרום לממשק בין הדבק לדבק בחלק הדבק להתקלקל או בקרבתו.

חוזק גזירה

חוזק גזירה מתייחס לכוח הגזירה שמשטח החיבור של היחידה יכול לעמוד בו כאשר החלק המקשר פגום, והיחידה שלו מתבטאת ב-MPa (N/mm2)

חוזק משיכה לא אחיד

העומס המרבי שהמפרק יכול לשאת כשהוא נתון לכוח משיכה לא אחיד, מכיוון שהעומס מתרכז ברובו בשני קצוות או בקצה אחד של שכבת הדבק, והכוח הוא ליחידת אורך ולא ליחידת שטח, והיחידה הוא KN/m

חוזק מתיחה

חוזק מתיחה, הידוע גם כחוזק משיכה אחיד וחוזק מתיחה חיובי, מתייחס לכוח המתיחה ליחידת שטח כאשר ההידבקות ניזוקה מכוח, והיחידה מתבטאת ב-MPa (N/mm2).

חוזק הקליפה

חוזק קילוף הוא העומס המרבי ליחידת רוחב שיכול לעמוד כאשר החלקים המחוברים מופרדים בתנאי הקילוף שצוינו, והיחידה שלו מבוטאת ב-KN/m