اصول چسبندگی

در این مقاله اصول چسبندگی را بررسی می کنیم. انواع چسب ها را بر اساس طبقه بندی های مختلف معرفی و سپس عوامل چسبندگی را مورد مطالعه قرار می دهیم. در نهایت نحوه انتخاب چسب را توضیح می دهیم.

انواع چسب

انواع مختلفی از چسب ها وجود دارد.

کلمه چسب می تواند به طیف گسترده ای از اقلام اشاره کند.
بسته به فرآیند تولید و اینکه مشتری برای چه کاربردی به چسب نیاز دارد از چسب های مختلفی استفاده می شود.
راه های زیادی برای طبقه بندی چسب ها وجود دارد.

طبقه بندی بر اساس جزء اصلی

• چسب های غیر آلی همراه با سیمان، برخی از محصولات وجود دارند که می توانند دمای 1000 درجه سانتیگراد یا بالاتر را تحمل کنند، اما در حال حاضر در اقلیت هستند.
  • بر پایه سیلیکون (لیوان آب، سیلیکات)
  • بر پایه کلسیم (سیمان، گچ)
• چسب های ارگانیک بیشتر چسب ها ارگانیک هستند.
  • رزین های ترموپلاستیک
  • رزین های حرارتی کیورینگ
  • لاستیک/الاستومر

طبقه بندی بر اساس فرم

• نوع پراکندگی آب یک چسب بر پایه آب که رزین را امولسیون کرده و آن را در آب پخش می کند.
  • بر پایه رزین اپوکسی
  • بر پایه پلی وینیل استات
  • بر پایه لاستیک نیتریل
• نوع حلال چسبی که در آن رزین در یک حلال حل می شود، مانند چسب نوع حلال فرار.
  • رزین فنل
  • پلی وینیل استات
  • بر پایه لاستیک کلروپرن
• نوع بدون حلال چسبی که با یک واکنش شیمیایی مانند لاستیک سیلیکونی یا رزین اپوکسی خشک می شود.
  • بر پایه رزین اپوکسی
  • بر پایه رزین اکریلیک
  • بر پایه لاستیک سیلیکونی
• نوع جامد یک نوع چسب جامد مانند آگلومره، پودر یا فیلم.
  • بر پایه رزین اپوکسی
  • بر پایه لاستیک استایرن-بوتادین

طبقه بندی با روش پخت

• نوع فرار-حلال این نوع با تبخیر شدن حلال آلی درمان می شود.
  (مثال) چسب لاستیک، چسب برای مدل های پلاستیکی
  • پلی وینیل استات
  • بر پایه لاستیک نیتریل
• نوع رطوبت گیر این نوع با رطوبت موجود در هوا واکنش نشان می دهد و سخت می شود.
  (نمونه ها) واشرهای مایع بر پایه سیلیکون چسب فوری
  • بر پایه سیانواکریلات
  • بر پایه لاستیک سیلیکونی
• نوع پخت حرارتی عامل پخت در رزین با اعمال حرارت فعال و سخت می شود.
  (مثال) رزین های اپوکسی یک قسمتی
  • بر پایه رزین اپوکسی
  • بر پایه رزین اکریلیک
• نوع مختلط پخت زمانی اتفاق می افتد که عامل پایه با یک سخت کننده مخلوط شود.
  (مثال) رزین های اپوکسی دو جزئی
  • بر پایه رزین اپوکسی
  • بر پایه لاستیک سیلیکونی
  • بر پایه رزین اکریلیک
• نوع پخت بی هوازی این نوع زمانی که هوا مسدود می شود و هنگامی که چسب با فلز تماس پیدا می کند، بهبود می یابد.
  برای پیچ ها، اتصالات، لوله ها و غیره استفاده می شود.
  • بر پایه رزین اکریلیک
• نوع پخت UVاین نوع با تابش اشعه ماوراء بنفش در مدت کوتاهی بهبود می یابد.
  برای چسباندن / آب بندی شیشه و پلاستیک های شفاف استفاده می شود.
  • بر پایه رزین اکریلیک
  • بر پایه رزین اپوکسی
• نوع ذوب حرارتیاین نوع در حالت مذاب اجرا می شود و با سرد شدن سفت شده و می چسبد.
  برای بسته بندی و صحافی استفاده می شود.
  • بر پایه لاستیک استایرن-بوتادین
• نوع حساس به فشار چسبندگی با اعمال فشار در دمای اتاق انجام می شود.
  از این نوع برای نوارهای چسب و مهر و موم استفاده می شود.
  • بر پایه رزین اکریلیک
• نوع مرطوب کننده دو باراین نوع چسبی است که پس از بازیابی چسبندگی با خیس کردن سطح چسب خشک مانند خیس کردن مهرها با آب قابل چسباندن است.
  • بر پایه لاستیک کلروپرن
  • نوع نشاسته

تئوری چسب

پس واقعا چسب چیست؟

در ادامه به توضیح مختصری در مورد مفهوم چسبندگی می پردازیم.
ابتدا عواملی که قدرت چسبندگی را تعیین می کنند را در نظر می گیریم.
استحکام چسب عامل مهمی در الزامات طراحی شما خواهد بود.

عواملی که قدرت چسبندگی را تعیین می کنند

خیس شدن و زاویه تماس

در حالت ایده آل، چسب باید به طور کامل روی بستر خیس شود.
قدرت چسبندگی بسته به رطوبتی که با زاویه تماس قابل اندازه گیری است متفاوت است.

پیوند چگونه کار می کند

طبق اصول چسبندگی نظریه های مختلفی در مورد مکانیسم پیوند وجود دارد. قدرت چسبندگی بسته به هر فرآیند باندینگ متفاوت است.
تئوری های زیر مکانیسمی را توضیح می دهند که توسط آن پیوند اتفاق می افتد.

• نظریه پیوند شیمیایی چسب باعث واکنش شیمیایی بین بستر و چسب می شود. مولکول ها توسط این واکنش شیمیایی به یکدیگر متصل می شوند، بنابراین چسبندگی قوی است.

• تئوری جذب یک پیوند هیدروژنی بین چسب و چسب ایجاد می شود و نیرویی ایجاد می کند که آنها را به یکدیگر جذب می کند. انرژی پیوند پیوندهای هیدروژنی ضعیف تر از پیوندهای شیمیایی است

• تئوری اثر لنگر انداختن چسب با وارد شدن به شکاف های سطح زیرلایه می چسبد. استحکام چسب بسته به میزان اثر مهار تغییر می کند.

• نظریه الکترواستاتیک این نیروی پیوند ایجاد شده توسط اثر به اصطلاح الکتریسیته ساکن است. قدرت چسبندگی آن ضعیف تر از پیوندهای هیدروژنی است.

• نظریه انتشار متقابل چسب، بستر را ذوب می کند و باعث ذوب شدن و اتصال دو جسم به یکدیگر می شود. از آنجایی که این دو جسم با هم ذوب می شوند، استحکام چسبندگی قوی تر از پیوندهای شیمیایی است

چگونه چسبنده نیروی لایه برداری را دریافت می کند

روش های مختلفی وجود دارد که از طریق آنها می توان نیرویی به چسبنده اعمال کرد تا منجر به لایه برداری شود.
انتخاب چسب و روش اعمال از طریق در نظر گرفتن روش های زیر که در آن نیرو اعمال می شود، به دست می آید.

• نیروی کشش به سمت بالا و پایین (کشش)

• نیروی جابجایی (برشی)

• نیروی چرخاندن (لایه برداری)

• نیروی لایه برداری هنگام کشیدن از لبه (شکاف)

نحوه انتخاب چسب طبق اصول چسبندگی

هنگام انتخاب چسب، باید موارد زیر را در نظر بگیرید.

از نقطه نظر مقدار نیروی خارجی و بار وارد شده به اتصال

• استحکام چسب مورد نیاز
• وجود یا عدم وجود مواد شیمیایی
• طراحی سازه اتصالات
• ماندگاری
• دما و رطوبت در حین تولید

از نظر شرایط مواد و سطح زیرلایه

• آلودگی روغن یا کثیفی
• موادی که به سختی چسبانده می شوند، پوشش اکسیدی
• زبری و صافی سطح

از نقطه نظر عملکرد و اتوماسیون

• زمان مجاز پخت و زمان پیری
• سهولت دست زدن
• سهولت کاربرد
• سهولت در ذخیره سازی

از نظر بهداشت و ایمنی

• تاثیر بر محیط خارجی
• قوانین و مقررات (قانون خدمات آتش نشانی، قانون ایمنی و بهداشت صنعتی و غیره)
• اقدامات بهداشتی و ایمنی و کمک های اولیه برای کارگران