Naravna lepila so v našem življenju pogosto uporabljena lepila. Glede na različne vire ga lahko razdelimo na živalsko lepilo, rastlinsko lepilo in mineralno lepilo. Živalsko lepilo vključuje kožno lepilo, kostno lepilo, šelak, kazeinsko lepilo, albuminsko lepilo, lepilo iz ribjega mehurja itd.; rastlinsko lepilo vključuje škrob, dekstrin, kolofonijo, arabski gumi, naravni kavčuk itd.; mineralno lepilo vključuje mineralni vosek, asfalt Počakajte. Zaradi obilnih virov, nizke cene in majhne toksičnosti se pogosto uporablja v pohištvu, knjigoveštvu, pakiranju in rokodelski obdelavi.
škrobno lepilo
Po vstopu škrobnega lepila v 21. stoletje bo dobra okoljska učinkovitost materiala postala glavna značilnost novega materiala. Škrob je nestrupen, neškodljiv, poceni, biorazgradljiv in okolju prijazen naravni obnovljiv vir. Široko se uporablja v različnih panogah. Zlasti v zadnjih letih se svetovna tehnologija industrijske proizvodnje lepil razvija v smeri varčevanja z energijo, nizkih stroškov, brez škode, visoke viskoznosti in brez topil.
Škrobno lepilo je kot neke vrste zeleni izdelek za zaščito okolja pritegnilo veliko pozornosti v industriji lepil. Kar zadeva uporabo in razvoj škrobnih lepil, je perspektiva škrobnih lepil, oksidiranih s koruznim škrobom, obetavna, raziskave in uporaba pa največ.
V zadnjem času se škrob kot lepilo uporablja predvsem v papirju in izdelkih iz papirja, kot so zapiranje kartona in kartona, etiketiranje, lepljenje ravnin, lepljenje ovojnic, lepljenje večslojnih papirnatih vrečk itd.
Spodaj je predstavljenih nekaj običajnih škrobnih lepil:
Lepilo iz oksidiranega škroba
Želatinizator, pripravljen iz mešanice modificiranega škroba z nizko stopnjo polimerizacije, ki vsebuje aldehidno skupino in karboksilno skupino ter vode pod delovanjem oksidanta s segrevanjem ali želatiniranjem pri sobni temperaturi, je obremenjeno škrobno lepilo. Po oksidaciji škroba nastane oksidiran škrob z vodotopnostjo, omočljivostjo in lepljivostjo.
Količina oksidanta je majhna, stopnja oksidacije je nezadostna, skupna količina novih funkcionalnih skupin, ki jih ustvari škrob, se zmanjša, viskoznost lepila se poveča, začetna viskoznost se zmanjša, fluidnost je slaba. Ima velik vpliv na kislost, transparentnost in vsebnost hidroksilnih skupin v lepilu.
S podaljševanjem reakcijskega časa se stopnja oksidacije povečuje, vsebnost karboksilne skupine se povečuje, viskoznost produkta se postopoma zmanjšuje, vendar je prosojnost čedalje boljša.
Esterificirano škrobno lepilo
Esterificirana škrobna lepila so nerazgradljiva škrobna lepila, ki škrobu dodajo nove funkcionalne skupine z reakcijo zaestrenja med hidroksilnimi skupinami škrobnih molekul in drugimi snovmi, s čimer izboljšajo učinkovitost škrobnih lepil. Zaradi delnega navzkrižnega povezovanja esterificiranega škroba se viskoznost poveča, stabilnost pri shranjevanju je boljša, lastnosti za zaščito pred vlago in proti virusom so izboljšane, lepilna plast pa lahko prenese visoko in nizko ter izmenično delovanje.
Cepljeno škrobno lepilo
Cepljenje škroba je uporaba fizikalnih in kemičnih metod za ustvarjanje prostih radikalov v molekularni verigi škroba in pri naletu na polimerne monomere nastane verižna reakcija. Na glavni verigi škroba nastane stranska veriga, sestavljena iz polimernih monomerov.
Z izkoriščanjem lastnosti, da imajo molekule polietilena in škroba hidroksilne skupine, se lahko med polivinilalkoholom in molekulami škroba tvorijo vodikove vezi, ki igrajo vlogo »cepljenja« med polivinilalkoholom in molekulami škroba, tako da ima dobljeno škrobno lepilo več Dobra oprijemljivost, tekočnost in lastnosti proti zmrzovanju.
Ker je škrobno lepilo naravno polimerno lepilo, je poceni, ni strupeno in brez okusa ter ne onesnažuje okolja, zato je bilo obsežno raziskano in uporabljeno. V zadnjem času se škrobna lepila uporabljajo predvsem v papirju, bombažnih tkaninah, ovojnicah, nalepkah in valovitem kartonu.
Celulozno lepilo
Derivati celuloznega etra, ki se uporabljajo kot lepila, vključujejo predvsem metil celulozo, etil celulozo, hidroksietil celulozo, karboksimetil celulozo in drugo etil celulozo (EC): je A termoplastičen, v vodi netopen, neionski celulozni alkil eter.
Ima dobro kemično stabilnost, močno odpornost na alkalije, odlično električno izolacijo in mehansko reologijo ter ima značilnosti ohranjanja trdnosti in prožnosti pri visokih in nizkih temperaturah. Z lahkoto je združljiv z voskom, smolo, mehčalom itd., kot so papir, guma, usnje, lepila za tkanine.
Metil celuloza (CMC): ionski celulozni eter. V tekstilni industriji se CMC pogosto uporablja kot nadomestilo za visokokakovosten škrob kot sredstvo za lepljenje tkanin. Tekstil, prevlečen s CMC, lahko poveča mehkobo in močno izboljša lastnosti tiskanja in barvanja. „V prehrambeni industriji imajo različni kremni sladoledi, dodani CMC, dobro stabilnost oblike, jih je enostavno barvati in jih ni enostavno zmehčati. Kot lepilo se uporablja za izdelavo klešč, papirnatih škatel, papirnatih vrečk, tapet in umetnega lesa.
Celulozni esterderivati: predvsem nitroceluloza in celulozni acetat. Nitroceluloza: znan tudi kot celulozni nitrat, njegova vsebnost dušika je na splošno med 10 % in 14 % zaradi različnih stopenj zaestrenja.
Visoka vsebnost je splošno znana kot požarni bombaž, ki se uporablja pri izdelavi brezdimnega in koloidnega smodnika. Nizka vsebnost je splošno znana kot kolodij. Je netopen v vodi, vendar topen v mešanem topilu etilnega alkohola in etra, raztopina pa je kolodij. Ker topilo kolodij izhlapi in tvori močan film, se pogosto uporablja za zapiranje steklenic, zaščito ran in prvi plastični celuloid v zgodovini.
Če dodamo ustrezno količino alkidne smole kot modifikatorja in ustrezno količino kafre uporabimo kot utrjevalca, postane nitrocelulozno lepilo, ki se pogosto uporablja za lepljenje papirja, blaga, usnja, stekla, kovine in keramike.
Celulozni acetat: znan tudi kot celulozni acetat. V prisotnosti katalizatorja žveplove kisline celulozo acetiramo z mešanico ocetne kisline in etanola, nato pa dodamo razredčeno ocetno kislino, da produkt hidroliziramo do želene stopnje zaestrenja.
V primerjavi z nitrocelulozo se lahko celulozni acetat uporablja za oblikovanje lepil na osnovi topil za lepljenje plastičnih izdelkov, kot so kozarci in igrače. V primerjavi s celuloznim nitratom ima odlično odpornost na viskoznost in vzdržljivost, vendar ima slabo odpornost na kisline, odpornost na vlago in vremensko odpornost.
beljakovinsko lepilo
Proteinsko lepilo je neke vrste naravno lepilo s snovmi, ki vsebujejo beljakovine, kot glavno surovino. Lepila so lahko izdelana iz živalskih in rastlinskih beljakovin. Glede na uporabljene beljakovine jih delimo na živalske beljakovine (fen lepilo, želatina, kompleksno beljakovinsko lepilo in albumin) in rastlinske beljakovine (fižolov gumi itd.). Na splošno imajo v suhem stanju visoko napetost spoja in se uporabljajo pri izdelavi pohištva in lesenih izdelkov. Vendar sta njegova toplotna odpornost in vodoodpornost slabi, od katerih so pomembnejša lepila živalskih beljakovin.
Lepilo iz sojinih beljakovin: Rastlinske beljakovine niso le pomembna živilska surovina, ampak imajo tudi širok spekter uporabe na neprehrambenih področjih. Razvito na lepilih iz sojinih beljakovin je Johnson že leta 1923 prijavil patent za lepila iz sojinih beljakovin.
Leta 1930 lepilo za plošče na osnovi fenolne smole iz sojinih beljakovin (DuPont Mass Division) ni bilo široko uporabljeno zaradi šibke vezivne trdnosti in visokih proizvodnih stroškov.
V zadnjih desetletjih sta zaradi širitve trga lepil kislost svetovnih virov nafte in onesnaženost okolja pritegnila pozornost, zaradi česar je industrija lepil ponovno razmislila o novih naravnih lepilih, zaradi česar so lepila iz sojinih beljakovin ponovno postala žarišče raziskav.
Sojino lepilo je nestrupeno, brez okusa, enostavno za uporabo, vendar ima slabo vodoodpornost. Dodajanje 0,1 %~1,0 % (mase) zamreževalnih sredstev, kot so tiosečnina, ogljikov disulfid, trikarboksimetil sulfid itd., lahko izboljša vodoodpornost in naredi lepila za lepljenje lesa in proizvodnjo vezanega lesa.
Lepila iz živalskih beljakovin: Lepila živalskega izvora se pogosto uporabljajo v pohištveni in lesnopredelovalni industriji. Pogosto uporabljeni izdelki vključujejo pohištvo, kot so stoli, mize, omare, modeli, igrače, športna oprema in podovi.
Novejša tekoča živalska lepila z vsebnostjo trdnih delcev 50-60 % vključujejo hitro in počasi sušeče tipe, ki se uporabljajo pri lepljenju okvirnih plošč omar iz lesonitne plošče, montaže mobilnih hiš, zahtevnih laminatov in drugih cenejših toplotnih živali. Male in srednje lepilne povpraševanja po lepilu.
Živalsko lepilo je osnovna vrsta lepila, ki se uporablja v lepilnih trakovih. Ti trakovi se lahko uporabljajo za običajne lahke maloprodajne vrečke, pa tudi za težke trakove, kot so tesnjenje ali pakiranje škatel iz trdnih vlaken in valovitih škatel za pošiljke, kjer so potrebne hitre mehanske operacije in dolgotrajna visoka trdnost vezi.
V tem času je količina kostnega lepila velika, kožno lepilo pa se pogosto uporablja samo ali v kombinaciji s kostnim lepilom. Glede na Coating Online je uporabljeno lepilo na splošno formulirano z vsebnostjo trdne snovi približno 50 % in se lahko zmeša z dekstrinom v količini od 10 % do 20 % mase suhega lepila, pa tudi z majhno količino vlažilnega sredstva, mehčala, inhibitor gela (po potrebi).
Lepilo (60 ~ 63 ℃) se običajno zmeša z barvo na nosilnem papirju, količina nanesene trdne snovi pa je običajno 25 % mase papirne podlage. Moker trak lahko sušite pod napetostjo s parno ogrevanimi valji ali z nastavljivimi direktnimi grelniki zraka.
Poleg tega uporaba živalskega lepila vključuje izdelavo abrazivov za brusni papir in gazo, lepljenje in premazovanje tekstila in papirja ter vezavo knjig in revij.
Taninsko lepilo
Tanin je organska spojina, ki vsebuje polifenolne skupine, široko prisotne v steblu, lubju, koreninah, listih in plodovih rastlin. Predvsem iz ostankov lubja predelave lesa in rastlin z visoko vsebnostjo tanina. Tanin, formaldehid in vodo zmešamo in segrejemo, da dobimo taninsko smolo, nato dodamo utrjevalnik in polnilo ter z enakomernim mešanjem dobimo taninsko lepilo.
Taninsko lepilo ima dobro odpornost proti staranju zaradi toplote in vlage, učinkovitost lepljenja lesa pa je podobna fenolnemu lepilu. Uporablja se predvsem za lepljenje lesa itd.
ligninsko lepilo
Lignin je ena glavnih sestavin lesa in njegova vsebnost predstavlja približno 20-40% lesa, takoj za celulozo. Težko je pridobiti lignin neposredno iz lesa, glavni vir pa je odpadna celuloza, ki je izjemno bogata z viri.
Lignin se ne uporablja samo kot lepilo, temveč polimer fenolne smole, pridobljen z delovanjem fenolne skupine lignina in formaldehida kot lepila. Za izboljšanje vodoodpornosti se lahko uporablja v kombinaciji z obročastim izopropan epoksi izocianatom, neumnim fenolom, resorcinolom in drugimi spojinami. Lepila z ligninom se uporabljajo predvsem za lepljenje vezanega lesa in ivernih plošč. Vendar pa je njegova viskoznost visoka in barva globoka, po izboljšanju pa se lahko razširi področje uporabe.
arabski gumi
Arabski gumi, znan tudi kot akacijev gumi, je izcedek iz družinskega drevesa divjih kobilic. Ime je dobil zaradi svoje bogate proizvodnje v arabskih državah. Arabski gumi je v glavnem sestavljen iz polisaharidov z nižjo molekulsko maso in akacijevih glikoproteinov z večjo molekulsko maso. Zaradi dobre topnosti arabskega gumija v vodi je formulacija zelo enostavna in ne zahteva niti toplote niti pospeševalnikov. Arabski gumi se izjemno hitro suši. Uporablja se lahko za lepljenje optičnih leč, lepljenje štampiljk, lepljenje nalepk blagovnih znamk, lepljenje embalaže za živila ter pripomočkov za tiskanje in barvanje.
Anorgansko lepilo
Lepila, oblikovana z anorganskimi snovmi, kot so fosfati, fosfati, sulfati, borove soli, kovinski oksidi itd., se imenujejo anorganska lepila. Njegove značilnosti:
(1) Visoka temperaturna odpornost, lahko prenese 1000 ℃ ali višjo temperaturo:
(2) Dobre lastnosti proti staranju:
(3) Majhno krčenje
(4) Velika krhkost. Modul elastičnosti je za stopničasti red višji kot pri organskih lepilih:
(5) Odpornost na vodo, kisline in alkalije je slaba.
veš Lepila imajo poleg lepljenja še druge namene.
Proti koroziji: parne cevi ladij so večinoma prekrite z aluminijevim silikatom in azbestom, da se doseže toplotna izolacija, vendar zaradi puščanja ali izmeničnega mraza in toplote nastaja kondenzirana voda, ki se nabira na zunanji steni spodnjih parnih cevi; in parne cevi so dolgo časa izpostavljene visoki temperaturi, topne soli. Vloga korozije zunanje stene je zelo resna.
V ta namen se lahko lepila serije vodnega stekla uporabijo kot premazni materiali na spodnji plasti aluminijevega silikata, da se tvori premaz s strukturo, podobno emajlu. Pri mehanski namestitvi so komponente pogosto privijačene. Dolgotrajna izpostavljenost zraku pri napravah z vijaki lahko povzroči korozijo v razpokah. V procesu mehanskega dela se včasih vijaki zrahljajo zaradi močnih vibracij.
Da bi rešili to težavo, lahko povezovalne komponente v mehanski instalaciji zlepimo z anorganskimi lepili in nato povežemo z sorniki. To lahko igra vlogo ne le pri ojačitvi, temveč tudi pri zaščiti pred korozijo.
Biomedicina: Sestava materiala hidroksiapatitna biokeramika je podobna anorganski komponenti človeške kosti, ima dobro biokompatibilnost, lahko tvori močno kemično vez s kostjo in je idealen nadomestni material za trda tkiva.
Vendar pa je splošni modul elastičnosti pripravljenih HA vsadkov visok in trdnost nizka, aktivnost pa ni idealna. Izbrano je lepilo za fosfatno steklo in prašek surovine HA je z delovanjem lepila vezan skupaj pri nižji temperaturi od tradicionalne temperature sintranja, s čimer se zmanjša modul elastičnosti in zagotovi aktivnost materiala.
Podjetje Cohesion Technologies Ltd. je objavilo, da so razvili tesnilno maso Coseal, ki jo je mogoče uporabiti za srčno lepljenje in je bila uspešno klinično uporabljena. S primerjalno uporabo 21 primerov kardiokirurgije v Evropi je bilo ugotovljeno, da je uporaba operacije Coseal znatno zmanjšala kirurške adhezije v primerjavi z drugimi metodami. Poznejše predhodne klinične študije so pokazale, da ima Coseal sealant velik potencial v srčni, ginekološki in abdominalni kirurgiji.
Uporaba lepil v medicini je znana kot nova točka rasti v industriji lepil. Strukturno lepilo, sestavljeno iz epoksi smole ali nenasičenega poliestra.
V obrambni tehnologiji: podmornice Stealth so eden od simbolov modernizacije mornariške opreme. Pomemben način prikrivanja podmornice je polaganje zvočno absorbirajočih ploščic na ohišje podmornice. Ploščica za absorpcijo zvoka je vrsta gume z lastnostmi za absorpcijo zvoka.
Da bi uresničili trdno kombinacijo dušilne ploščice in jeklene plošče stene čolna, se je treba zanesti na lepilo. Uporablja se na vojaškem področju: vzdrževanje rezervoarjev, sestavljanje vojaških čolnov, lahki bombniki vojaških letal, lepljenje toplotne zaščite bojne glave raket, priprava kamuflažnih materialov, boj proti terorizmu in protiterorizmu.
Je neverjetno? Ne ozirajte se na naše malo lepilo, veliko znanja je v njem.
Glavne fizikalne in kemijske lastnosti lepila
Čas delovanja
Najdaljši časovni interval med mešanjem lepila in združevanjem delov, ki jih je treba lepiti
Začetni čas sušenja
Čas do odstranljive trdnosti omogoča ustrezno trdnost za ravnanje s spoji, vključno s premikajočimi se deli iz vpenjal
čas popolnega zdravljenja
Čas, potreben za dosego končnih mehanskih lastnosti po mešanju lepila
obdobje skladiščenja
Pod določenimi pogoji lahko lepilo še vedno ohrani svoje lastnosti rokovanja in čas skladiščenja predpisane trdnosti
moč vezi
Pod delovanjem zunanje sile je napetost, ki je potrebna, da pride do zloma vmesnika med lepilom in adherendom v lepilnem delu ali njegovi bližini
Strižna trdnost
Strižna trdnost se nanaša na strižno silo, ki jo lahko vzdrži vezna površina enote, ko je vezni del poškodovan, njena enota pa je izražena v MPa (N/mm2)
Neenakomerna potegna moč
Največja obremenitev, ki jo spoj lahko prenese, ko je izpostavljen neenakomerni sili izvleka, ker je obremenitev večinoma koncentrirana na dveh robovih ali enem robu lepilne plasti, sila pa je na enoto dolžine in ne na enoto površine, in enota je KN/m
Natezna trdnost
Natezna trdnost, znana tudi kot enakomerna izvlečna trdnost in pozitivna natezna trdnost, se nanaša na natezno silo na enoto površine, ko je oprijem poškodovan zaradi sile, enota pa je izražena v MPa (N/mm2).
moč lupljenja
Trdnost luščenja je največja obremenitev na enoto širine, ki jo lahko prenese, ko so zlepljeni deli ločeni pod določenimi pogoji luščenja, njena enota pa je izražena v KN/m
Čas objave: 25. aprila 2024