چسب های صنعتی – انواع چسب های صنعتی

چسب های صنعتی ازجمله چسب‌های پرکاربرد هستند که در کارخانه‌های تولیدی از انها استفاده می‌کنند که چسب های صنعتی نیز انواع مختلفی دارند. ما در این مقاله به بررسی انواع چسب و کاربرد آنها می‌پردازیم. پس پیشنهاد می‌کنم این مقاله را از دست ندهید!

چسب های صنعتی

با پیدایش چسب‌های سنتزی ساخته شده در صنعت پلیمر، چسب‌های سنتی و گیاهی و حیوانی کاربردشان را در صنایع از دست دادند. از چسب‌ها برای اتصال دادن پلاستیک‌ها، چوب‌ها، کاغذ، سرامیک و فلزات استفاده فراوانی می‌شود. خاصیت چسبانندگی یک بسپار به نیروهای چسبندگی آن بستگی دارد.

بعضی از بسپارها به خاطر داشتن گروه‌هایی با جاذبه‌های واندروالسی بیشتر چسبندگی خوبی دارند. بسپارهایی که چسبندگی خوبی نداشته باشند با افزودن یک اسید آلی یا موادی که گروه‌هایی با جاذبه واندروالسی دارند، به صورت قابل اتصال در می‌آید. برای هر ماده‌ای با توجه به جنس و ساختار و نوع استفاده باید چسب مناسبی انتخاب کرد.

امکانات بشر می‌تواند بوسیله چسب‌ها اصلاح گردد. این مطلب، شامل استفاده از سیمان‌های سخت شده توسط UV در دندانپزشکی و سیمان‌های پیوند آکلریلیک در جراحی استخوان می‌باشد.

انواع چسب ها

چسب‌ هايی که توسط واکنش شيميايی سخت می شوند

اپوکسيدها، بهترين نوع چسب‌هاي شناخته شده ساختمانی هستند و بيشترين کاربرد را دارند. رزين اپوکسيی که اغلب در حالت معمول استفاده مي‌شود، معمولاً دی گيليسريل اتر بيس فنل ناميده ميیشود و به‌وسيله واکنش نمک سديم از بيس فنل A با اپی کلروهيدرين ساخته می‌یشوند. آمين‌های آروماتيک و آليفاتيک به عنوان عامل سخت‌کننده استفاده می‌یشوند.

اين چسب‌ها به چوب، فلزات، شيشه، بتن، سراميک‌ها و پلاستيک‌هاي سخت به خوبي می‌چسبند و در مقابل روغن‌ها، آب، اسيدهاي رقيق، بازها و اکثر حلال‌ها مقاوم هستند. بنابراين کاربرد بيشتری در چسباندن کفپوش‌های وينيلی در سرويس‌ها و مکان‌های خيس و به سطوح فلزی دارند.

چسب های فنوليک برای فلزات

وقتي که فنل با مقدار اضافي فرمالدئيد تحت شرايط بازي در محلول آبي واکنش کند، محصول که تحت عنوان رزول شناخته شده و اليگومري شامل فنل‌هاي پلدار شده توسط اتروگرومتيلن روي حلقه‌هاي بنزن مي‌باشد، بدست مي‌آيد.

براي جلوگيري از تشکيل حفره‌هاي پر شده از بخار، اتصالات چسب‌هاي فنوليک تحت فشار، معمولاً بين صفحات پهن فولادي گرم شده توسط پرس هيدروليک سخت مي‌شوند. به دليل شکننده بودن فنوليک‌ها، پليمرهايي از جمله پلي وينيل فرمال، پلي وينيل بوتيرال، اپوکسيدها و لاستيک نيتريل اضافه مي‌شود تا سخت‌تر گردند.

چسب های تراکمی فرمالدئيد برای چوب

تعدادي از چسب‌هاي مورد استفاده براي چوب نتيجه تراکم فرمالدئيد با فنول و رزوسينول (١و ٣ دي هيدروکسي بنزن) هستند. بقيه با اوره يا ملامين متراکم مي‌شوند.

چسب های آکریلیک

چسب‌هاي ساختاري شامل منومرهاي آکريليک توسط افزايشي راديکال آزاد در دماي محيط سخت مي‌باشد، منومر اصلي، متیل متاکريلات (MMA) می‌باشد.

اما موارد ديگري از قبيل اسيد متاکریلات برای بهبود چسبندگي به فلزات به وسيله تشکيل نمک‌هاي کربوکسيلات و بهبود مقاومت گرمايي و اتيلن گليکول دي متيل اکريلات براي شبکه‌اي کردن نيز ممکن است مورد استفاده قرار گيرد.

کلروسولفونات پلي اتيلن، يک عامل سخت‌کننده لاستيک است و کيومن هيدورپراکسايد و N,N دی متيلن آنيلين، اجزاء يک آغازگر اکسايشي – کاهشي هستند.

پيوند دهنده‌هايي که براي اتصالات محکم مصنوعي به استخوان‌هاي انسان و پوشش‌هاي چيني براي دندان‌ها استفاده مي‌شود نيز بر مبناي MMA هستند و به طورکلي براي چسباندن فلزات، سراميک‌ها، بيشتر پلاستيک‌ها و لاستيک‌ها استفاده مي‌شود و اتصالات پرقدرتي را ايجاد مي‌کنند.

پليمرهاي آكريليكي ساختار شبکه‌ای دارند و نسبتاً نرم هستند. آکریلیک‌ها در مايعات با دمای جوش زیاد تبدیل به پليمر می‌شوند. روش‌های سنتز اين پلیمرها به شکل در محلول، تعلیقی و امولسيوني است. از نظر سنتز شيمي آلي، فن پليمرشدن امولسيوني از مهم‌ترين و بهترين فنون پليمرشدن اين قبيل مواد است.

از كاربردهاي پليمرهاي آکریلیکی، چسب‌های حساس به فشار است. اين پليمرها در ساختار چسب، سطح ثابت و چسبناكي را تشكيل می‌دهند كه با وارد آمدن فشار به سرعت روي انواع مواد مي‌چسبند.

این پلیمرها از مونومرهای نرم (دمای انتقال شیش های کم)، سخت (دمای انتقال شیشه ای زیاد) و مونومرهای عاملی در زنجیر پلیمر تشکیل شده‌اند.

به طور معمول آلکیل آکریلات‌ها با ۴ تا ۱۷ کربن می‌توانند مونومري از چسب‌هاي حساس به فشار باشند. ترکیب پلیمر پایه چسب حساس به فشار، مبتنی بر پلیمرهای آکریلیکی حاوی شاخه‌های جانبی فراوانی است که با پیوند استری باهم در ارتباط هستند.

انواع چسب های صنعتی

چسب های صنعتی انواع مختلفی دارند و معمولاً بر اساس خواص چسبندگی، ترکیب یا مکانیسم پخت و تولید طبقه‌بندی می‌شوند.

مکانیسم پخت چسب به فرایند سخت‌شدن چسب با استفاده از مواد شیمیایی، حرارت یا اشعه ماورای بنفش اشاره دارد. دسته‌بندی‌های مختلفی برای انواع چسب های صنعتی وجود دارد که در ادامه یکی از آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

چسب‌ های اپوکسی

اپوکسی‌ها نوعی چسب ساختاری هستند. آنها در برابر دما و حلال بسیار مقاوم هستند و می‌توانند از نظر ساختاری به اکثر انواع مواد مانند فلزات، سرامیک، چوب و پلاستیک متصل شوند.

چسب‌ های پلی‌اورتان

پلی‌یورتان‌ها چسب های صنعتی مبتنی بر پلیمر هستند که برای سازه‌هایی که نیاز به اتصال با استحکام بالا و کشش دائمی دارند استفاده می‌شوند.

این نوع چسب های صنعتی اغلب به‌صورت چسب‌های دوقسمتی عرضه می‌شوند و کاربردهای زیادی دارند. برخلاف چسب‌های اپوکسی، برای چسباندن به رطوبت نیاز دارند، به این معنی که می‌توان از آنها برای پروژه‌هایی استفاده کرد که در آن انواع دیگر چسب‌ها اغلب نامناسب هستند.

چسب‌های پلی‌اورتان مانند در هر شرایط آب‌وهوایی قابل‌استفاده است. این باعث می‌شود پلی‌یورتان‌ها برای صنعت حمل‌ونقل ایده‌آل باشند.

چسب های پلی آمید

پلی‌آمیدها پلیمرهای مصنوعی یک بخشی هستند که معمولاً حاوی حلال هستند. آن‌ها به دلیل استحکام، مقاومت در برابر حرارت و شیمیایی و همچنین عملکرد در دماهای بسیار بالا تا 500 درجه سانتی‌گراد شناخته شده‌اند. چسب پلی اورتان در دو فرمول ترموست و ترموپلاستیک ارائه می‌شوند و اغلب برای پوشش یا عایق الکترونیکی استفاده می‌شوند.

چسب های غیر هوازی

چسب‌های غير هوازی در غياب اکسيژن که يک بازدارنده پليمر شدن است، سخت مي‌گردد. اين چسب‌ها اغلب بر پايه دي متاکريلات‌هايي از پلي اتيلن گليکول هستند. کاربرد اين چسب های صنعتی ، اغلب در محل اتصال چرخ دنده‌ها، تقويت اتصالات استوانه‌اي و براي دزدگيري مي‌باشد.

چسب های پلی سولفیدی

پلي سولفيدها در ابتدا به عنوان درزگير استفاده مي‌شدند و يک کاربرد مهم درزگيري لبه‌هاي آينه‌هاي دوبل مي‌باشد.

هر دو براي اينکه واحدها را باهم نگه دارند و مانعي در برابر نفوذ رطوبت ايجاد کنند. آنها به وسيله بيس (٢- کلرواتيل فرمال) با سديم پلي سولفيد تهيه مي‌شوند و به منظور کاهش قيمت از پرکننده‌هاي معدني استفاده مي‌شود.

سیلیکون ها

چسب‌های يک جزئی سيليکون اغلب به چسب‌هاي ولکانيزه شونده در دماي اطاق (rtv) معروفند و شامل پلي دي متيل سيلوکسان (PDMS) با جرم‌هاي مولکولي در محدود ۱۶۰۰- ۳۰۰ با گروه‌هاي انتهاي استات، کتوکسيم يا اتر هستند.

اين گروه‌ها توسط رطوبت اتمسفر، هيدروليز شده گروه‌هاي هيدروکسيل تشکيل مي‌دهند که بعدا با حذف آب متراکم مي‌شوند. چسب‌هاي سيليکوني نرم و مطلوب هستند و داراي مقاومت محيطي و شيميايي خوبي هستند. اين چسب‌ها به‌عنوان بهترين پوشش براي استفاده در حمام شناخته شده‌اند.

چسب هايی که در اثر حذف حلال سخت می شوند

چسب های تماسی

چسب‌های تماسی احتمالاً از معروف‌ترين چسبپ‌ها بر پايه حلال هستند. اينها محلول‌هايي از پليمر در حلال آلي هستند که در دو سطح بکار مي‌روند تا متصل شوند.

ماده اصلي اين چسب‌ها، لاستيک پلي کلروپرن (پلي کروپرن، پلي کلرو بوتادين) است و براي چسباندن روکش‌هاي تزئيني و پلاستيک‌هاي محکم ديگر مثل ABS, DVC به چوپ و محصولات فلزي و چسب‌هاي تماسي DIY براي تخت کفش بکار مي‌روند.

چسب های پمادی

چسب‌های بر پايه حلال مشهور که در ظروف پماد مانند به عموم فروخته مي‌شوند، اغلب محلول‌هايي از لاستيک نيتريل (همو پليمر يا بوتادين و آکريلونيتريل) در حلال‌هاي آلي هستند.

چسب هايی که با از دست دادن آب سخت می شوند

محلول های آبی و خمیرها

نشاسته، ذرت و غلات، منابع عمده براي استفاده چسب هستند. موارد مصرف عمده براي چسباندن کاغذ، مقوا و منسوجات مي‌باشد.

کاربردهاي آن شامل صفحات موجدار، پاک تهاي کاغذي، پنجرگيري تيوپ، چسباندن کاغذ ديواري و چسب‌هاي ترشدني مجدد با آب مي‌باشد.

چسب‌هاي ترشدني توسط آب شامل پلي وينيل الکل (DVOH) که در تمبرهاي پستي مورد استفاده قرار ميگي‌رند و از لاتکس صمغ‌هاي طبيعي (مثلاً صمغي و دکسترين) و پلي وينيل استات (DVN) همراه با مقدار زیادی DVOH پایدارکننده تولید می‌شوند. DVOH تنها پليمر معروفي است که از منومر خودش ساخته نمی‌شود.

امولسيون های آبی

اجزا ترکيبي براي پليمريزه شدن امواسيوني عبارتند از: آب، منومرها، پايدار کننده‌ها و آغازگر. محصول پليمر شدن امولسيوني، شيرابه‌اي از ذرات پليمر با پايدارکننده‌هاي جذب شده مي‌باشد.

معروف‌ترين مثال، چسب چوب DIY است که شيرابه آن، شامل پليمر پلي وينيل استات (DVA) است و به ميزان زيادي در کارهاي کارگاهي و در چسباندن اتصالات زبانه درها، پنجره‌ها و مبلمان در کارخانه‌ها استفاده مي‌شود و مثال ديگر در رنگ‌هاي امولسيوني برپايه DVA هستند که براي پوشش سطح يا به عنوان چسب استفاده می‌شود.

چسب هايی که به وسيله سرد کردن سخت می شوند

چسب های ذوبی

ماده اوليه چسب‌های ذوبی که از ابزار تفنگ شکلي خارج مي‌شود، معمولاً اتیلن وینیل استات (EVA) است. کاربرد اين چسب‌ها شامل استفاده در جعبه‌هاي مقوايي، صفحه کتاب، اتصالات حرارتي و نئوپان مي‌باشد. از ديگر چسب‌هاي ذوبي مي‌توان چسب‌هاي ذوبي پلي آميدي، پلي اورتان، استرهاي آليفاتيک، پلي استر اشاره کرد.

چسب های حساس به فشار

چسب‌های حساس به فشار، دائماً چسبناک باقي مي‌مانند و به خاطر استفاده در نوار چسب‌ها و برچسب‌ها معروف هستند. اين چسب‌ها به‌طور عمده برپايه لاستيک طبيعي، هموپليمر دسته‌اي و تصادفي، استيرن – بوتادين و آکريليک هستند.

PVC نرم‌شده و پلي اتيلن، مواد نوار معمولي هستند. يک طرف نوار با يک آستري يا لايه زيري پوشيده شده است. به همين دليل، چسب دائماً چسبناک مي‌ماند و طرف ديگر، داراي پوشش آزادکنندهاي است که وقتي که نوار باز مي‌شود، با چسب جدا مي‌گردد.

مواد آزادکننده که اغلب استفاده مي‌شود، همي پليمري از وينيل الکل و وينيل اکتادسيل کاربامات است که در اثر واکنش با DVOH با اکتادسيل ايزوسيانات ساخته مي‌شود.

اصطلاح چسب حساس به فشار معرف چسب‌هایی است که در حالت خشک و دمای معمولی با فشار دست و انگشت با اجسام پیوند قوی برقرار می‌کنند.

در مطالعه حاضر، ساختار انواع چسب‌های حساس به فشار بررسی می‌شود. ترکیب پلیمرهای پایه چسب حساس به فشار شامل پلیمرهای آکریلیک، سیلیکون‌ها، پلی یورتان‌ها و پلی استرهاست.

پلیمرهای آکریلیک چسب‌های حساس به فشار بر پایه آب، حلال‌های آلی یا عاری از حلال آلی هستند. پلیمرهای آکریلیک به‌طور ذاتی حساس به فشار هستند.

چسب حساس به فشار آکریلیکی حاوی مونومرهایی با دمای انتقال شیشه‌ای زیاد و کم است. با کم و زیاد کردن این مونومرها می‌توان خواص چسبندگی این نوع چسب‌ها را تغییر داد. چسب‌های فشاری با پایه لاستیک یا سیلیکون عمدتاً در چسب‌های نواری استفاده می‌شوند.

چسب‌های حساس به فشار سیلیکونی را می‌توان در دماهای ۴۰ °C تا ۳۰۰°C استفاده کرد. این چسب‌ها با دو سطوح انرژی زیاد و کم پیوند برقرار می‌کنند.

چسب‌های حساس به فشار بر پایه پلی یورتان در دماهای ۴۰°C تا ۱۰۰°C پایدارند و پس از خشک شدن انعطاف‌پذیری زیادی از خود نشان می‌دهند. چسبندگی عالی چسب‌های حساس به فشار بر پایه پلی استرها نیز تنها با پلی استرهای آلیفاتیک در وزن‌های مولکولی متغیر از ۱۰۰۰۰ تا ۵۰۰۰ دالتون و دمای شیشه‌ای بین ۲۵ تا ۴۷ درجه سانتی‌گراد حاصل می‌شود.

چسب‌های حساس به فشار به طور پایدار و فزاینده در دمای معمولی چسبناک‌اند و بدون نیاز به فشار بیشتر از انگشت یا دست به‌طور محکم با سطوح اتصال برقرار می‌کنند. این چسب‌ها منحصر به فرد هستند؛ چراکه طی فرایند پیونددهی هیچ تغییری در شکل فیزیکی و واکنش شیمیایی آنها رخ نمی‌دهد.

ساختار شیمیایی پایه پلیمری چسب‌های حساس به فشار نقش مهمی در تعین مدول و سایر خواص شیمیایی چسب ایفا می‌کند. بنابراین، وقتی‌که پلیمرهای چسب حساس به فشار سنتز می‌شوند، اغلب از مونومرهای متنوعی برای ساختن زنجیر نهایی پلیمر استفاده می‌شود، تا محدوده تماس سطحی و اثری که روی نیروی چسبندگی ماده دارد کنترل شود.

چسب‌هایی که بر پایه پلیمرهای آکریلیکی و لاستکی‌های طبیعی هستند، رایج‌ترین انواع چسب‌های حساس به فشاراند. چسب‌های بر پایه پلیمرهای آکریلیکی دارای پایداری خوبی نسبت به نور فرابنفش (UV) بوده و در برابر آبکافت نیز پایدارند. خواص چسب‌های حساس به فشار به طور کامل به پلیمر پایه و سایر موادی که برای ساخت آنها استفاده می‌شود، وابسته است. پلیمرهای پایه چسب حساس به فشار شامل آکریلیک‌ها، سیلیکون‌ها، پلی‌اورتان ها و پلی استرها هستند. چسب‌ها همگی دارای پلیمر هستند یا اینکه پلیمرها در حین پیوند چسب شکل می‌گیرند. پلیمرها به شکل رشته‌ای، خطی، شاخه‌ای یا شبکه‌ای (دارای اتصالات عرضی) در چسب‌ها یافت می‌شوند که به چسب‌ها قدرت چسبندگی می‌دهند.