چسب

 هدف: تهیه چسب PVC

وسایل و مواد لازم: بطری ، همزن برقی ، پودر PVC ، حلال سیکلوهگزانول ، حلال تتراهیدروفوران ، دی اکتیل فتالات

چکیده:

برای تهیه چسب PVC ، ابتدا چند گرم چسب PVC در بطری ریخته و به آن چند میلی لیتر حلال تتراهیدروفوران و سیکلوهگزانول با چند گرم دی اکتیل فتالات داخل بطری ریخته، سپس همزن را درون بطری روشن می کنیم و پس از گذشت حدود 3 ساعت همزدن، درون بطری چسب درست می شود.

مقدمه:

چسب چیست ؟

چسب ماده ای است که میتواند بین دو سطح اتصال چسبی بوجود آورد. یک اتصال چسبی دو سطح جامد به هم اتصال یافته است که لایه نازکی از یک چسب را شامل می شود . چسبندگی دو جسم به یکدیگر توسط یک جسم پدیده ای است که در آن سطوح اتصال یابنده ممکن است از طریق جذب فیزیکی (برای مثال نیروهای بین سطحی) و یا جذب شیمیایی (مثل نیروهای و اندوالسی ، القائی ، پیوند های هیدروژنی به یکدیگر اتصال یابند.
چسبندگی را میتوان بصورت میزان جذب بین یک سطح جامد و یک فاز دوم هم تعریف نمود . فاز دوم از قطرات خیلی ریز یک مایع ، و یا فیلی پیوسته از یک مایع (یا جامد ) تشکیل یافته است.

تاریخچه استفاده از چسب ها

یکی از قدیمی ترین روش های اتصال اجسام به یکدیگر استفاده از چسب بوده است و آثار گذشته نشان می دهد که حدود سه هزار سال قبل از چسب استفاده می شده است . چسب های قدیمی حالتی شبیه به قیر داشته اند و برای مثال از آنها به صورت ساروج در ساخت برج بابل استفاده شده است تا قرن بیستم تکنولوژی چسب ها پیشرفت بسیار کمی داشته است . در جنگ جهانی دوم قدم های بزرگی برای اتصال فلزات به یکدیگر و به سایر مواد بعلت نیاز شدید به انها برداشته شد برای این منظور از مخلوط رزین فنلی باپلی کلروپرن و یا تیتریل را بر چسب های مفیدی ساخته شد.
در سال 1950 به منظور چسباندن فلزات به یکدیگر تلاشی فراوان شد و نمونه هایی از چسب های اپکسی که قدرت چسبندگی بسیار خوبی به مواد مختلف دارند . تهیه گردید.
تکنولوژی چسب ها در سه دهه اخیر رشد زیادی نموده است . برای مثال . آمار نشان می دهد که در سال 1966 در حدود هفت میلیون پوند چسب در دنیا مصرف شده است که نسبت به مصرف سال 1965 پانزده درصد افزایش داشته است. چسب های ساختمانی از رشد تولید و مصرف بیشتری برخوردارندو فرمولهای جدیدی از این نوع چسب ها همواره برای کاربردهای جدید ارائه می گردد. تولید کنندگان این چسب ها هم برای تولید انواع آنها در رقابت می باشند.
امروزه در دنیا بیش از صدها سازنده و فرمول دهنده چسب وجود دارند و این تعداد روز به روز افزایش می یابد برای مثال صنعت چسب در آمریکا بصورت یک حرفه تخصصی در آمده است که در آن هزاران نفر به کار و فعالیت مشغولند.

کاربردهای متنوع چسب‌
از قرن نوزدهم بتدریج با پیدایش چسب‌های سنتتیک ساخته شده در صنعت پلیمر ، چسب‌های سنتی و گیاهی و حیوانی از صحنه خارج شده است. صنعت چسب به صورت گسترده ای در حال رشد می‌باشد و تعداد محدودی وسایل مدرن ساخت بشر وجود دارد که از چسب در آنها استفاده نشده است. در اتصالات اغلب وسایل از یک جعبه بسیار ساده غلات گرفته تا هواپیمای پیشرفته بوئینگ 747 از چسب استفاده شده است.
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. پیشرفت جدیدی که اخیرا در کاربرد چسب حاصل گشت، اتصال ریل‌های فولادی و تراموای جدید شهر منچستر بود. چسب‌ها نه تنها برای موادی که بایستی چسبانده و بهم پیوسته شوند، بلکه در ایجاد چسبندگی برای موادی از قبیل جوهر تحریر ، رنگها و سایر سطوح پوششی ، وسایل بتونه کاری و وجوه میانی در مواد ترکیبی از قبیل فولاد یا بافت پارچه ، در تایرهای لاستیکی و شیشه‌ یا الیاف در پلاستیک‌ها ضروری هستند.

اجزای تشکیل دهنده چسب‌ها

مواد پلیمری
چسب‌ها ، همگی حاوی پلیمر هستند یا پلیمرها در حین سخت شدن چسب‌ها بوسیله واکنش شیمیایی پلیمر شدن افزایشی یا پلیمر شدن تراکمی حاصل می‌شوند. پلیمرها به چسب‌ها قدرت چسبندگی می‌دهند. می‌توان آنها را به صورت رشته‌هایی از واحدهای شیمیایی همانند که بوسیله پیوند کووالانسی به هم متصل شده‌اند، در نظر گرفت.
پلیمرها در دماهای بالا روان می‌گردند و در حلال‌های مناسب حل می‌گردند. خاصیت روان شدن آنها در چسب‌های حرارتی و خاصیت حل شوندگی آنها در چسب‌های بر پایه حلال ، یک امر اساسی می‌باشد. پلیمرهای شبکه‌ای در صورت گرم شدن جریان نمی‌یابند، ممکن است در حلال‌ها متورم گردند، ولی حل نمی‌شوند. تمامی چسب‌های ساختمانی ، شبکه‌ای هستند، زیرا این مورد خزش (تغییر شکل تحت بار ثابت) از بین می‌برد.
افزودنیهای دیگر
بسیاری از چسب‌ها ، علاوه بر مواد پلیمری دارای افزودنیهایی هستند از قبیل:
مواد پایدار کننده در برابر تخریب توسط اکسیژن و UV.
• مواد نرم کننده که قابلیت انعظاف را افزایش می‌دهد و دمای تبدیل شیشه‌ای (Tg ) را کاهش می‌دهد.
• مواد پر کننده معدنی که میزان انقباض در سخت شدن را کاهش می‌دهد و خواص روان شدن را قبل از سخت شدن تغییر می‌دهد و خواص مکانیکی نهایی را بهبود می‌بخشد.
• مواد تغلیظ کننده.
• معرف های جفت کننده سیلانی.
تئوریهای چسبندگی
درباره چسبندگی شش تئوری وجود دارد که عبارتند از:
تئوری جذب فیزیکی
جذب فیزیکی شامل نیروهای وان‌دروالسی در بین سطوح می‌باشد که در بر گیرنده جاذبه‌های بین دو قطبی‌های دائم و دو قطبی القایی و نیروهای لاندن می‌باشد.
تئوری جذب شیمیایی
تئوری پیوند شیمیایی در مورد چسبندگی ، بر اساس تشکیل پیوندهای کووالانسی ، یونی و هیدروژنی بین سطح می‌باشد. مدارکی مبنی بر اینکه پیوندهای کووالانسی با عوامل جفت کنندگی سیلانی تشکیل می‌شود، وجود دارد و ممکن است که چسب‌ها شامل گروههای هیدروکسی یا آمین باشند که با اتم‌های هیدروژن فعال از قبیل گروههای هیدروکسیل ، اگر چوب یا کاغذ اجزا مورد عمل باشند، پیوند هیدروژنی ایجاد می‌کنند.
تئوری نفوذ
تئوری نفوذ این دیدگاه را مطرح می‌کند که پلیمرها هنگام تماس ممکن است در همدیگر نفوذ کنند. بنابراین مرز درونی سرانجام برداشته می‌شود و نفوذ پلیمرها در صورتی اتفاق می‌افتد که زنجیرهای متحرک و سازگار باشند. به عبارت دیگر ، دما باید از دمای تبدیل شیشه‌ای بالاتر رود.
تئوری الکتروستاتیک
تئوری الکتروستاتیک ، از این طرح سرچشمه گرفته است که وقتی دو فلز در تماس با یکدیگر باشند، الکترون‌ها از یکی به دیگری منتقل می‌شوند و بنابراین یک لایه مضاعف الکتریکی تشکیل می‌گردد که نیروی جذب را نشان می‌دهد. چون پلیمرها ، نارسانا هستند، مشکل به نظر می‌رسد که این تئوری برای چسب‌ها کاربرد داشته باشد.
تئوری پیوند درونی مکانیکی
اگر سطحی را که می‌خواهیم روی آن چیزی بچسبانیم، دارای سطحی نامنظم باشد آنگاه ممکن است چسب در ناهمواری‌های سطح ، قبل از سخت شدن داخل شود. این ایده ، باعث ظهور این تئوری شد که به اتصالات چسب با مواد متخلخل از قبیل چوب و نسوجات بسط داده شد. مثالی از این قبیل ، عبارت از استفاده از اتو در لایه چسب و در لباس می‌باشد. لایه چسب‌ها ، حاوی چسب‌های ذوبی هستند که پس از ذوب در پارچه نفوذ می‌کنند.
تئوری لایه مرزی ضعیف
تئوری لایه مرزی ضعیف ، پیشنهاد می‌کند که سطوح تمیز ، پیوندهای قوی‌تری با چسب ایجاد می‌کنند. اما برخی آلودگیها از قبیل زنگ و روغن یا گریسها ، لایه ای ایجاد می‌کنند که چسبندگی ضعیفی دارد. همه آلودگیها ، لایه مرزی ضعیف تشکیل نمی‌دهند، زیرا در برخی حالات ، آنها توسط چسب حل خواهند شد. در این محدوده ، چسب‌های ساختمانی آکریلیک ، برتر از اپوکسیدها هستند و این ، بدلیل توانایی آنها برای حل کردن روغن‌ها و گریس‌ها می‌باشد.
آماده سازی سطح برای چسبندگی
آماده سازی نامناسب یا نادرست سطح ، احتمالا دلیل عمده شکسته شدن اتصالات چسبی می‌باشد. آماده‌ سازی سطح یک جسم با روش‌های زیر انجام می‌گیرد: روش های سائیدگی ، استفاده از حلال‌ها ، تخلیه شعله وکرونا ، حک کردن تفلون ، حک کردن فلزات ، آندی کردن فلزات ، استفاده از چند سازه ها.
انواع چسب‌ها
چسب‌هایی که توسط واکنش شیمیایی سخت می‌شوند
• چسب‌های اپوکسیدی:
اپوکسیدها ، بهترین نوع چسبهای شناخته شده ساختمانی هستند و بیشترین کاربرد را دارند. رزین اپوکسی که اغلب در حالت معمول استفاده می‌شود، معمولا دی گیلیسریل اتراز بیس فنل DGEBA)A) نامیده می‌شود و بوسیله واکنش نمک سدیم از بیس فنل A با اپی کلروهیدرین ساخته می‌شود. آمینهای آروماتیک و آلیفاتیک به عنوان عامل سخت کننده استفاده می‌شوند. این چسب‌ها به چوب ، فلزات ، شیشه ، بتن ، سرامیک‌ها و پلاستیک‌های سخت بخوبی می‌چسبند و در مقابل روغن‌ها ، آب ، اسیدهای رقیق ، بازها و اکثر حلال‌ها مقاوم هستند. بنابراین کاربرد بیشتری در چسباندن کفپوش‌های وینیلی در سرویس‌ها و مکان‌های خیس و به سطوح فلزی دارند.
• چسب‌های فنولیک برای فلزات:
وقتی که فنل با مقدار اضافی فرمالدئید تحت شرایط بازی در محلول آبی واکنش کند، محصول که تحت عنوان رزول شناخته شده و الیگومری شامل فنل‌های پلدار شده توسط اتروگرومتیلن روی حلقه‌های بنزن می‌باشد، بدست می‌آید. برای جلوگیری از تشکیل حفره‌های پر شده از بخار ، اتصالات چسب‌های فنولیک تحت فشار ، معمولا بین صفحات پهن فولادی گرم شده توسط پرس هیدرولیک سخت می‌شوند. بدلیل شکننده بودن فنولیکها ، پلیمرهایی از جمله پلی وینیل فرمال ، پلی وینیل بوتیرال ، اپوکسیدها و لاستیک نیتریل اضافه می‌شود تا سخت‌تر گردند.
• چسب‌های تراکمی فرمالدئید برای چوب:
تعدادی از چسب‌های مورد استفاده برای چوب نتیجه تراکم فرمالدئید با فنول و رزوسینول (1و3 دی هیدروکسی بنزن) هستند. بقیه با اوره یا ملامین متراکم می‌شوند.
• چسب‌های آکریلیک:
چسب‌های ساختاری شامل منومرهای آکریلیک توسط افزایشی رادیکال آزاد در دمای محیط سخت می‌شوند. منومر اصلی ، متیل متاکریلات (MMA) می‌باشد، اما موارد دیگری از قبیل اسید متاکریلات برای بهبود چسبندگی به فلزات بوسیله تشکیل نمکهای کربوکسیلات و بهبود مقاومت گرمایی و اتیلن گلیکول دی متیل اکریلات برای شبکه‌ای کردن نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرد.

کلروسولفونات پلی اتیلن ، یک عامل سخت کننده لاستیک است و کیومن هیدورپراکساید و N,N دی متیلن آنیلین ، اجزاء یک آغازگر اکسایشی- کاهشی هستند. پیوند دهنده هایی که برای اتصالات محکم مصنوعی به استخوان‌های انسان و پوششهای چینی برای دندان‌ها استفاده می‌شود نیز بر مبنای MMA هستند و بطورکلی برای جسباندن فلزات ، سرامیک‌ها ، بیشتر پلاستیک‌ها و لاستیک‌ها استفاده می‌شود و اتصالات پرقدرتی را ایجاد می‌کنند.
• چسب‌های غیر هوازی:
چسب‌های غیر هوازی در غیاب اکسیژن که یک بازدارنده پلیمر شدن است، سخت می‌گردد. این چسب‌ها اغلب بر پایه دی متاکریلات‌هایی از پلی اتیلن گلیکول هستند. کاربرد این چسب‌ها ، اغلب در محل اتصال چرخ دنده ها ، تقویت اتصالات استوانه‌ای و برای دزدگیری می‌باشد.
• چسب های پلی سولفیدی:
پلی سولفیدها در ابتدا به عنوان دزدگیر استفاده می‌شدند و یک کاربرد مهم دزدگیری لبه‌های آینه‌های دوبل می‌باشد. هر دو برای اینکه واحدها را باهم نگه دارند و مانعی در برابر نفوذ رطوبت ایجاد کنند. آنها به وسیله بیس (2- کلرواتیل فرمال) با سدیم پلی سولفید تهیه می‌شوند و به منظور کاهش قیمت از پرکننده های معدنی استفاده می‌شود. به عنوان نرم کننده ، از فتالات‌ها و معرف‌های جفت کننده سیلانی استفاده می‌شود و عامل سخت کننده آنها شامل دی اکسید منگنز و کرومات هستند.
• سفت شدن لاستیکی چسب‌های ساختمانی:
بسیاری از چسب‌های ساختمانی ، پلیمرهای لاستیکی حل شده ای در خودشان دارند. وقتی که چسب‌ها سخت می‌شوند، لاستیک به صورت قطراتی با قطر حدود 1µm رسوب می‌کند. لاستیکهای استفاده شده در این روش شامل پلی وینیل فرمال (pvf) و پلی وینیل بوتیرال (PVB) هستند که هر دو بوسیله واکنش آلدئید مناسب با پلی وینیل الکل ساخته می‌شوند.
• سیلیکون‌ها:
چسب‌های یک جزئی سیلیکون اغلب به چسب‌های ولکانیزه شونده در دمای اطاق (rtv) معروفند و شامل پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) با جرم‌های مولکولی در محدود 1600-300 با گروههای انتهای استات ، کتوکسیم یا اتر هستند. این گروهها توسط رطوبت اتمسفر ، هیدرولیز شده ، گروههای هیدروکسیل تشکیل می‌دهند که بعدا با حذف آب متراکم می‌شوند.
چسب‌های سیلیکونی نرم و مطلوب هستند و دارای مقاومت محیطی و شیمیایی خوبی هستند. این چسب‌ها به عنوان بهترین پوشش برای استفاده در حمام شناخته شده‌اند.
چسب‌هایی که بدون واکنش شیمیایی سخت می‌شوند
این چسب‌ها شامل سه نوع زیر می‌باشند
• چسب‌هایی که در اثر حذف حلال سخت می‌شوند:
o چسب‌های تماسی: چسبهای تماسی احتمالا از معروف‌ترین چسب‌ها بر پایه حلال هستند. این‌ها محلول‌هایی از پلیمر در حلال آلی هستند که در دو سطح بکار می‌روند تا متصل شوند. ماده اصلی این چسب‌ها ، لاستیک پلی کلروپرن (پلی کروپرن ، پلی کلرو بوتادین) است و برای چسباندن روکش‌های تزئینی و پلاستیکهای محکم دیگر مثل ABS , DVC به چوپ و محصولات فلزی و چسبهای تماسی DIY برای تخت کفش بکار می‌روند.
o چسب‌های پمادی: چسب‌های بر پایه حلال مشهور که در ظروف پماد مانند به عموم فروخته می‌شوند، اغلب محلول‌هایی از لاستیک نیتریل (همی‌پلیمر یا بوتادین و آکریلونیتریل) در حلال‌های آلی هستند.
• چسب‌هایی که با از دست دادن آب سخت می‌شوند:
o محلول‌های آبی و خمیرها: نشاسته ، ذرت و غلات ، منابع عمده برای استفاده چسب هستند. موارد مصرف عمده برای چسباندن کاغذ ، مقوا و منسوجات می‌باشد. کاربردهای آن شامل صفحات موجدار ، پاکتهای کاغذی ، پنجرگیری تیوپ ، چسباندن کاغذ دیواری و چسب‌های تر شدنی مجدد با آب می‌باشد. چسب‌های تر شدنی توسط آب شامل پلی (وینیل الکل) (DVOH) که در تمبر‌های پُستی مورد استفاده قرار می‌گیرند و از لاتکس صمغهای طبیعی (مثلا صمغی و دکسترین) و پلی وینیل استات (DVN) همراه با مقدار زیادی DVOH پایدار کننده تولید می‌شوند. DVOH تنها پلیمرمعروفی است که از منومر خودش ساخته نمی‌شود.
o امولسیونهای آبی: اجزا ترکیبی برای پلیمریزه شدن امواسیونی عبارتند از: آب ، منومرها ، پایدار کننده ها و آغازگر. محصول پلیمر شدن امولسیونی ، شیرابه ای از ذرات پلیمر با پایدار کننده‌های جذب شده می‌باشد. معروف‌ترین مثال ،‌ چسب چوب DIY است که شیرابه آن ، شامل پلیمر پلی وینیل استات (DVA) است و به میزان زیادی در کارهای کارگاهی و در چسباندن اتصالات تاق و زبانه برای درها ، پنجره ها و مبلمان در کارخانه‌ها استفاده می‌شود و مثال دیگر در رنگهای امولسیونی بر پایه DVA هستند که برای پوشش سطح یا به عنوان چسب استفاده می‌شود.
• چسب‌هایی که به وسیله سرد کردن سخت می‌شوند:
o چسب‌های ذوبی: ماده اولیه چسب‌های ذوبی که از ابزار تفنگ شکلی خارج می‌شود، معمولا اتیلن وینیل استات (EVA) می‌باشد. کاربرد این چسب‌ها شامل استفاده در جعبه‌های مقوایی ، صفحه کتاب ، اتصالات حرارتی و نئوپان می‌باشد. از دیگر چسب‌های ذوبی می‌توان چسب‌های ذوبی پلی آمیدی ، پلی اورتان ، استرهای آلیفاتیک ، پلی استر اشاره کرد.
چسب‌های حساس به فشار
چسب‌های حساس به فشار ، دائما چسبناک باقی می‌مانند و به خاطر استفاده در نوار چسب‌ها و برچسب‌ها معروف هستند. این چسب‌ها بطور عمده بر پایه لاستیک طبیعی ، همی پلیمر دسته‌ای و تصادفی ، استیرن - بوتادین و آکریلیک هستند. PVC نرم شده و پلی اتیلن ، مواد نوار معمولی هستند. یک طرف نوار با یک آستری یا لایه زیری پوشیده شده است. به همین دلیل ، چسب دائما چسبناک می‌ماند و طرف دیگر ، دارای پوشش آزاد کننده ای است که وقتی که نوار باز می‌شود، با چسب جدا می‌گردد. مواد آزاد کننده که اغلب استفاده می‌شود، همی پلیمری از وینیل الکل و وینیل اکتادسیل کاربامات است که در اثر واکنش با DVOH با اکتادسیل ایزوسیانات ساخته می‌شود.

معایب و مزایای چسب‌ها

معایب
1. عموما چسب‌ها بوسیله آب یا بخار آب سست می‌شوند.
2. محدوده رهایی کار آنها کمتر از چسباننده‌های فلزی (مهره ها ،پیچ ها و بست‌های آهنی و غیره) است.
3. چسب‌ها توسط دمای تبدیل شیشه ای (Tg) و تخریب شیمیایی محدود شده‌اند.
مزایا
1. اتصال مواد غیر مشابه و لایه‌های نازک از مواد
2. گسترش بار بر روی یک ناحیه وسیع
3. زیبایی و حالت آئرودینامیک آنها بر روی سطوح خارجی اتصال
4. کاربرد آنها با استفاده از ماشین روبات می‌باشد.

طبقه بندی چسب‌ها
چسب گیاهی
• چسب نشاسته ، دکسترین ، سرشی ، دکسترین و نشاسته که از چسب‌های محلول در آب‌اند و از آنها در چسبانیدن تمبر ، پاکت ، کاغذ ، مقوا ، چوب و ... استفاده می‌شود.
• صمغ عربی که از درختی به نام صمغ سنگالی بدست می‌آید، سفید رنگ و محلول در آب است و عمدتا شامل هیدرات‌های کربن است.
چسب حیوانی
• ژلاتین که از اعضای بدن حیوانات از جمله استخوان تهیه می‌شود و قدرت چسبانندگی آن از چسب‌های گیاهی بیشتر است و بیشتر در تهیه فیلم عکاسی و پوشش کپسول موارد دارویی مصرف دارد.
• سرشیم حیوانی که مانند ژلاتین است، ولی درصد خلوص گلوبین آن کم است و از استخوان ، پوست و یا شیر حیوانات تهیه می‌شود و در نجاری ، کارتن سازی ، کبریت سازی ، تهیه کاغذ سمباده و غیره مصرف دارد.
• لاک که در نجاری برای جلای سطح اشیای چوبی مصرف دارد و از نوعی حشره به نام ترمزدانه که در کشور هند فراوان است، بدست می‌آید.
چسب کانی
مانند فسفات‌ها و سیلیکات‌های قلیایی که در اتصال اشیای سرامیکی ، کوارتزی و شیشه‌ای کاربرد دارند و بر خلاف چسب‌های گیاهی و حیوانی ، در مقابل گرما و آب مقاومند. از این رو ، از آنها در ساختن اجاقهای برقی و گازی و آجرهای نسوز استفاده می‌شود.
چسب سنتزی
• الاستومرها : که شامل چسب‌های کائوچویی مصنوعی است و در صنعت کشتی سازی و صنایع هواپیما سازی کاربرد دارند. مانند چسب لاستیک که محلول کائوچو در بنزین است و یا چسب «اوهو» و مشابه آن که از مشتقات وینیلی در حلال‌هایی نظیر استون و اسید استواستیک حاصل می شود، این نوع چسب‌ها قدرت چسبانندگی همه چیز را (غیر از لاستیک) دارند. از این رو ، کاربردهای گوناگون و مهمی در صنعت ، تجارت و منازل پیدا کرده اند.
• ترموپلاست‌ها : که شامل پلی اکریل و سیانواکریلات‌هااند که به «چسب فوری» معروف‌اند و اتصال محکم بین قطعات مختلف ایجاد می‌کند. (در حد چسب‌های اپوکسی). برخی معتقدند که سیانواکریلات یک منومر فعال است که در مجاورت مختصر رطوبت موجود در هوا بصورت پلیمر در می‌آید. از این رو ، برای محیط‌های خشک مناسب نیست.
• چسب اپوکسی : که از تراکم دی فنیلو پروپان و اپیکلرهیدرین حاصل می‌شود. نوعی از آن در تجارت به نام چسب دوقلو متداول است که شامل دو قسمت است، یک قسمت ماده چسب‌دار و قسمت دیگر یک ماده کاتالیزور است که موجب تغییر در ماده چسب‌دار و عمل چسبانندگی آن می‌شود. قدرت چسبانندگی چسب اپوکسی فوق‌العاده زیاد است و در هواپیما سازی ، ساختن اطاق خودروها ، و پل سازی و ... کاربرد دارد.
• نوار چسب‌ها : جنس این نوع نوارها ممکن است از پارچه ، کاغذ ، طلق و یا پلاستیک پلی‌کلرید وینیل (p.v.c) باشد که به چسب‌هایی مانند چسب‌های کائوچویی و سرشیم آغشته شده‌اند.
چسب بتونه‌ای
بتونه‌ها ، خمیرهای نرم و چسبناکی‌اند که به‌کندی در هوا خشک می‌شوند و برای پرکردن شکاف‌ها و منافذ ، بویژه در بخاری مصرف می‌شود. مهمترین انواع بتونه‌ها عبارت است از :• بتونه شیشه : که از مخلوط پودر کربنات کلسیم و روغن کتان تهیه می‌شود و در هوا نسبتا به‌سرعت خشک و سخت می‌شود. اما پس از سخت شدن ، دوباره در روغن کتان ، به‌صورت خمیر نرم و قابل استفاده در می‌آید.
• بتونه آبی : که در تهیه آکواریم مصرف دارد و از مخلوط کردن پودر اکسید سرب (Pbo) با روغن کتان بدست می‌آید.
• بتونه گلسیرین و اکسید سرب : از اختلاط اکسید سرب و گلسیرین تهیه می‌شود و در مقابل آب ، اسید و قلیا مقاوم است و پس از 45 دقیقه سفت می‌شود و برای بتونه کردن چوب ، شیشه ، چینی ، سرامیک و اشیای سنگی مصرف دارد.
• گرد بتونه : که به‌صورت آرد سفید رنگی شامل چهار قسمت گچ پخته و یک قسمت صمغ عربی است و در موقع استفاده ، آن را در آب و یا محلول اسید بوریک ، به‌صورت خمیر در می‌آورند و با آن ، اشیای ظریف ساخته شده از سنگ سفید ، چینی و شاخ سفید را بتونه می‌کنند.

طبقه بندی چسب ها:

• 1- طبقه بندی بر اساس نام جزء اصلی در فرمول چسب:
• این روش تنها برای چسب هائی که در فرمول آنها یک جزء اصلی وجود دارد ، مفید می باشد. بر مبنای این روش انواع چسب ها را در قالب طبیعی و مصنوعی می توان نام برد.
• الف- چسب های دارای جزء اصلی طبیعی – ماده طبیعی موجود در چسب ممکن است از نوع سلولزی ویا پروتئینی باشد . چسب های نوع سلولزی مانندچسب نشاسته ، دکسترین و یا هر صمغ گیاهی چسب های پروتئینی ممکن است حیوانی و یا گیاهی باشند . نوع حیوانی مثل آلبومین خون ، استخوان ، کازئین و غیره و نوع گیاهی مثل آرد دانه لوبیا ، آرد بادام و غیره می باشد.
• از چسب های دارای پایه مواد طبیعی به غیر از سلولزی و پروتئینی میتوان از کائوچوی طبیعی ، سیلکیات سدیم و شلاک نام برد.
• ب- چسب های دارای جزء اصلی مصنوعی – ماده مصنوعی جزء اصلی چسب ممکن است یکی از مواد ترمو پلاستیکی (مانند پلی و نیل الکل ، نایلون ، پلی اکریلیک) و یا یکی از رزین های ترموستی (مانند رزین فنلی، آمینی، اپوکسی) باشد.
• 2- دسته بندی چسب ها بر اساس نوع مصرف آنها
• در این تقسیم بندی چسب ها بنا به موارد مصرف آنها به ساختمانی و غیر ساختمانی تقسیم می شوند.
• معمولاً چسب هایی را ساختمانی گویند که در چسباندن اجزاء سازنده جسمی که باید تحت تنش بالا قرار گیرد به کار میر وند . کار این چسب ها نگه داشتن سطوح به یکدیگر و ایجاد مقاومت در برابر تنش (کششی ، تراکمی ، برشی ) وارده بر سطوح جسم می باشد.
• چسب های غیر ساختمانی موادی هستند که اتصالات چسبی ضعیفی را موجب می شوند و عمل تثبیت یا (پخت) را انجام نمی دهند . بطوری که سطوح چسبیده شده به راحتی از هم جدا می گردند.
• کاربرد این نوع چسب ها در بر چسب زدن ، بسته بندی ، چسباندن کاغذ دیواری و کف پوش و غیره می باشد.
• همچنین موادی که جهت آب بندی ، درزگیری و بتونه کاری در برابر نفوذ گازها ( یا بخارات ) بکار میروند از این نوع چسبها هستند .
• 3- تقسیم بندی بر اساس نوع مواد اتصال یابنده
• در این روش چسب ها به چسب چوب ، کاغذ ، فلز ، سرامیک ، پلاستیک و ... تقسیم می شوند.
• 4- طبقه بندی بر مبنای میزان مصرف چسب
• در اینجا چسب ها به انواع صنعتی و خانگی تقسیم میگردند . چسب های صنعتی در مقیاس وسیعی مصرف میشوند در حالی که چسبهای خانگی که در بسته های کوچک عرضه میشوند باوجود اینکه مصارف گوناگونی دارند در حجم کمتری مصرف میگردند.
• موارد استفاده از چسب ها:
• نقش اصلی یک چسب متصل نمودن اجزاء تشکیل دهنده یک جسم به یکدیگر است بطوریکه تحت شرایط سرویس قسمتهای اتصال یافته بر اساس پیش بینی های طرح آن جسم بهم چسبیده باقی بمانند. در ایفای این نقش چسب ها جوابگوی بسیاری از مسائل مربوط به اتصال اجسام به یکدیگر می باشند و در گونه های مختلف زمینه لازم در ساخت اجسام را فراهم می آورند.
• چون بکارگیری روش های مکانیکی اتصال اجزاء سازنده یک جسم (مثل پرچ کردن لحیم کاری) ممکن است منتهی به انحراف از شکل طبیعی ، رنگ رفتگی و خوردگی گردد و از طرفی خواص یک جسم ترکیب یافته از اجزاء مختلف چسبیده بهم میتواند نیازهای کاربردی را بر آورده سازد.
• بنابر این استفاده از چسب ها ، در اتصال اجزا به یکدیگر یک راه حل و گاهی تنها راه حل ساخت آن جسم میگردد.
• در اینجا ابتدا ؛ (1) موادی که توسط چسب ها به یکدیگر متصل می شوندو سپس
• (2) کاربردهای یکی از پر مصرف ترین چسب ها (لیفی چسب های ساختمانی) نام برده می شود.
• الف- مواد غیر همجنس : مثل پیوند فلزات ، رابرها ، پلاستیک ها ، چوب ، اسفج ، شیشه و سرامیک به یکدیگر
• ب - مواد حساس به حرارت مثل پلاستیک هائی که نسبت به حرارت حساسند. (تخریب می شوند)
• قطعات نازک و ظریف (مثلاً ورقه های نازک شیشه و مواد مغناطیسی)
• ج- موادی که از طریق لایه سازی به اشکال مختلف ساخته می شوند.
• د- اجسامی که نیاز به اتصال قوی در کاربردهای تحت تنش بالا دارند . مثل استفاده از چسب به جای پرچ در ترمز و کلاچ اتومبیل.
• ه- مواردی که اتصال موقت لازم دارند مثل برچسب ها و نوار های طبی
• و- اجسامی که نیاز به انسداد و اتصال واشر ها و درزگیری دارند.
• الف – در مصارف ساختمانی و بناها – مثل اتصال انواع آجرهای کف پوش ، صفحات چوبی تعمیر سطوح بتونی و ساختمانهای قدیمی ، سنگفرشی دیوار و پوشش سقف .
• ب- در برق و الکترونیک – مثل اتصال قطعات مختلف در ساخت ترانسفورماتورها ، موادها ، عایق ها ، خازن ها ، کلید قطع و وصل و سایر وسایل الکتریکی.
• ج- در اتومبیل سازی – مثل اتصالات کفشک های ترمز اتومبیل ، لنت ترمز ، جایگزین جوشکاری در بعضی از قسمت ها بخصوص صفحات و لبه های بیرونی و یا قسمت هایی که به آسانی نمی توان جوش داد. و یا پرچ نمود ، قسمت های تزئینی داخل اتومبیل ، درزگیری و اتصال واشر ها در درب و پنجره ها.
• د- در هوانوردی – مثل اتصال ورقه های نازک فلزی (الومینیومی ) لانه زنبوری ، اجزاء سازنده بدنه و قسمت های مختلف هواپیما ، قطعات لازم در ساخت اغلب دستگاههای پرتاب به فضا جهت سفرهای فضائی .

مواد تشکیل دهنده فرمول یک چسب؛

بسیاری از چسب ها که در گذشته مورد استفاده قرار می گرفتند از یک ماده در آب و یک حلال آلی تشکیل می شدند . اما امروزه با وجود اینکه این نوع چسب ها هنوز هم بکار می روند معمولاً چسب از مخلوطی از چند ماده ساخته می شود که هر کدام می تواند آلی یا معدنی باشد. اجزاء تشکیل دهنده یک چسب بر حسب فرآیند چسباندن و نوع جنس سطوح توام با طرح محل های متصل شونده . تعیین می گردند.
در مخلوط اجزاء مختلف یک چسب ، یک جزء پایه وجود دارد که تعیین کننده استحکام اتصال چسبی است. این جزء پایه یک پلیمر مصنوعی یا طبیعی می باشد.
در زیر اجزاء عمده سازنده یک چسب به غیر از جزء پایه معرفی می شوند:
حلال یا رقیق کننده
نقش این جزء تنظیم و کنترل گرانروی چسب است و تامین یکنواخت یک پوشش نازک چسبی را میسر می سازد بعضی اوقات یک زرین مایع به منظور کنترل گرانروی به چسب افزوده می شود.
- کاتالیزورها و پخت کننده ها – این مواد موجب تثبیت چسب می گردند . پخت کننده معمولاً با جزء اصلی چسب واکنش داده و ممکن است منرمر ، پلیمر و یا مخلوطی از دو یا چند ماده باشد. نسبت مولی ماده پخت کننده به جزء پایه بر خواص فیزیکی چسب اثر محسوس دارد.
برای مثال : یک آمین ساده و یا یک پلی آمید به کمک یک کاتالیزور می تواند چسب های دارای پایه رزین اپوکسی را از طریق تشکیل پیوندهای عرضی پخت نماید.
اسیدها ، بازها ، نمک ها و پراکسیدها از جمله مواردی هستند که افزایش هر کدام به مقدار خیلی کم به چسب ها ی دارای پایه زرین های ترموستی موجب تسریع عمل پخت و در نتیجه کاهش زمان پخت می گردد.
تسریع کننده
با افزایش این مواد به چسب سرعت پخت را می توان کنترل نمود. نوع ماده شیمیایی و مقدار آن در این امر موثر است.
باز دارنده و کند کننده
وجود بازدارنده در چسب موجب توقف واکنش تثبیت (یا پخت) می شود و کند کننده هم سرعت این واکنش را کاهش می دهد.
تعدیل کننده
(یا اصلاح کننده) – این مواد از نظر شیمیایی خنثی بوده و به چسب افزوده می شوندتا نحوه استفاده و یا خواص فرآیند چسبندگی را تغییر دهند. این مواد شامل پرکننده ها ، نرم کننده ها تینرها خیس کننده ها و ضد کف کننده ها هستند و هر کدام به منظور خاص به چسب افزوده می شوند . اگاهی از اثر هریک از این مواد بر محصولات پلاستیکی گویای نقش آن در فرمول یک چسب است.

انواع چسب ها :

خواص یک چسب که مخلوطی از چند جزء می باشد ناشی از خواص هر یک از اجزاء آن می باشد . بنابراینشناخت خواص شیمیایی و فیزیکی هر جزء و بخصوص ترکیب اصلی در یک چسب ما را در انتخاب آن برای یک کار معین یاری می نماید. انواع چسب ها در حالت کلی به 5 دسته طبقه بندی می شوند که به شرح ذیل می باشد.
1) چسب های ترموستی 2) چسب ها ی رابری 3) چسب های ترموپلاستیکی 4) چسب های طبیعی 5) چسب های ترموپلاستیکی مذاب 6) چسب های ترموستی – که خود چند دسته می باشند
الف) اپکسی
ماده اصلی این چسب ها رزین های اپکسی است . این رزین ها از پلیمرهای مرحله ای بوده که معمولاً از واکنش بیس فنل با اپی کلروهیدرین تهیه می شوند . هر یک از رزین های مورد استفاده در فرمول یک چسب خطی است و وزن مولکولی متوسط معینی دارد و دارای دو نوع عامل واکنش پذیر (فعال) هیدروکسیل و اپوکسید می باشد.
رزین اپکسی در فرمول چسب در واقع ترموپلاستیک است و فن عمل چسباندن به کمک یک عامل پخت با تشکیل اتصالات عرض به نرموست تبدیل می گردد.
موادی که به عنوان عامل پخت مورد استفاده قرار می گیرند ترکیباتی هستند که دارای هیدروژن فعال بوده و از طریق بازکردن حلقه اپوکسید ، واکنش پخت و در نتیجه تشکیل اتصالات عرضی را ممکن می سازند.
ب) اپکسی – نایلون
در صنایع چسب آلیاژهای اپکسی – نایلون بیشترین استحکام را دارند و معمولاً بصورت فیلم خشک تولید می شوند.
چسب های اپکسی – نایلون در و فشار بکار رفته و بیشتر در چسباندن فلزات مورد استفاده قرار می گیرند.
این چسب ها در ساختار صفحات ساندویچی – لانه زنبوری (مثلاً تهیه قطعات کامپیوتر ، هواپیما ، الکترونیک ) بکار گرفته می شوند و توان برشی تا و توان پوسته ای شدن تا بوجود می آورند .
این آلیاژها در برابر حلال ها مقاومت خوبی دارند و از مقاومت عالی در برابر ضربه برخوردارند مقاومت خزش آنها در درجه حرارت اتاق خوب است ، اما با افزایش درجه حرارت این مقاومت کاهش می یابد . این چسب ها در برابر رطوبت و حرارت از مقاومت رضایت بخشی برخوردار نیستند .
ج) اپکسی – فنلی
آلیاژهای رزین اپکسی – زرین فنلی به منظور اصلاح مقاومت حرارتی اپکسی ها جهت استفاده در درجه حرارت های بالا بعنوان چسب ، تهیه و بکار می روند . تعدادی از خواص این آلیاژها عبارتند از
1- استحکام خوب تا درجه حرارت
2- مقاومت خوب در برابر رطوبت و مواد شیمیایی
3- خزش پایین
4- چسبندگی خوب
5- انقباظ کم
6- مقاومت در برابر خستگی در درجه حرارت های بالا
بعضی از محدودیت ها ی این چسب ها عبارتند از :
1- تشکیل محصول فرعی (مثل اب و بخارات ) ضمن عمل پخت
2- توان پوسته ای شدن کم
3- نیاز به حرارت و فشار جهت پخت
4- محدودیت زمان ذخیره سازی و انبارکردن
5- ترد شدن در درجه حرارت های زیرصفر
این چسب ها بصورت گسترده ای در چسباندن فلزات به یکدیگر ، ساختار صفحات ساندویچی (تهیه قطعات هواپیما ، موشک و همچنین در اتصال ورقه پلاستیک های تقویت شده به یکدیگر و سرامیک ها ، در درجه حرارت های بالا بکار می روند .
د) اپکسی – پلی سولفید
چسب های اپکسی - پلی سولفید سالهاست که در صنایع مختلف برای چسباندن اغلب فلزات ، پلاستیک ها ، شیشه و سایر مواد مصرف می شوند . خواص آنها بستگی به نسبت فلزات ، پلاستیک ها ، شیشه و سایر مواد مصرف می شوند. خواص آنها بستگی به نسبت پلی سولفید به رزین اپکسی ، عامل پخت ، پرکننده و اصلاح کننده دارد.
بعضی از خواص این الیاژ عبارتند از :
1- مقاومت خوب در برابر پوسته ای شدن و شوک الکترونیکی
2- پخت در درجه حرارت اتاق
3- قابلیت چسبیدن به اغلب اجسام
4- نیاز به فشار کم جهت اتصال
5- چسبندگی و قابلیت بکارگیری خوب
6- مقاومت خوب در برابر روغن ها ، مواد سوختی ، حلال ها و رطوبت
محدودیت های استفاده از این چسب ها عبارتند از :
1- زیاد بودن ضریب انبساط حرارتی در مقایسه با رزین اپکسی
2- نداشتن مقاومت حرارتی
3- جذب رطوبت بیشتر در مقایسه با زرین اپکسی
4- خورندگی نسبت به بعضی از فلزات
5- بوی مخصوص ترکیبات گوگردی
چسب های پلی سولفید اپکسی به اغلب اجسام می چسبند و به عنوان دزدگیر هم بکار میروند. آنها چسب ساختاری نیستند و در مواردی که نیاز به مقاومت مکانیکی زیاد نیست مصرف می شوند.
ه) اپکسی سیلیکون
این چسب ها تا درجه حرارت حدود f 500 مقاومند و به صورت نوار چسب پارچه ای نسوز تولید و مصرف می شوند.اشکال عمده این چسب ها پائین بودن استحکام برشی و توان پوسته ای شدن کم آنها می باشد . به همین علت این چسب ها مصرف زیادی ندارند و از نظر مقاومت حرارتی هم چسب های مرغوب تری در بازار موجود می باشد.

2- رزین های فنلی

محصول واکنش کندانسیون یک فنل با آلدئید بالاخص فنل ساده با فرم آلدئید به رزین فنلی معروف است رزین های فنل – فرمالدئید با دو روش مختلف تهیه می شوند:
1- از واکنش فنل با مقدار اضافی فرمالدئید ( برای مثال نسبت مولی فنل به فرمالدئید 1 به 8/1 ) در حضور یک کاتالیزور بازی مخلوطی از مونو دی و تری متیلول فنل در رزول مولکولهای رزین حاوی گروه های واکنش پذیر متیلول میباشد.
بنابراین پس از اینکه مایع رزول به عنوان چسب بر روی سطح جسم قرار گرفت عمل چسباندن سطوح به کمک حرارت و اعمال فشار انجام می گیرد فرایند چسباندن با تشکیل اتصالات عرضی و در نتیجه شبکه ای شدن مولکول ها و خروج بخار آب همر

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: