접착제는 접착제, 시멘트, 점액 또는 페이스트와 상호 교환하여 사용할 수 있으며 함께 결합하고 분리에 저항하는 두 개의 개별 품목의 한 표면 또는 양 표면에 적용되는 물질입니다. 형용사는 물질의 물리적 또는 화학적 형태, 결합 된 재료의 유형 또는 적용 조건에 기초하여 특성을 기술하기 위해 “접착제”라는 단어와 함께 사용될 수 있습니다.
접착제의 사용은 재봉, 기계적 고정, 열 접착 등과 같은 바인딩 기술에 비해 많은 이점을 제공합니다. 서로 다른 재료를 서로 묶을 수있는 기능, 접합부 전체에보다 효율적으로 응력을 분산하는 기능, 쉽게 기계화 된 공정의 비용 효율성, 심미적 인 디자인의 개선, 그리고 디자인의 유연성 향상. 접착제 사용의 단점은 고온에서의 안정성 감소, 결합 표면적이 작은 대형 물체의 결합 약점, 시험 중 물체 분리의 어려움을 포함합니다. 접착제는 일반적으로 접착 방법으로 구성됩니다. 그런 다음 반응성 및 비 반응성 접착제로 조직화됩니다.이 접착제는 경화시키기 위해 접착제가 화학 반응하는지 여부를 나타냅니다. 또는 원재료가 천연 또는 합성 원산지인지 여부, 또는 시작 물리적 단계에 따라 분류 할 수 있습니다.
접착제는 자연적으로 발견되거나 합성으로 생산 될 수 있습니다. Neanderthals가 자작 나무 껍질을 건조 증류하여 타르를 생산할 때, 약 200,000 년 전에 가장 오래된 접착 성 물질의 인체 사용은 돌 도구를 목재 손잡이에 바인딩하는 데 사용되었습니다. 문헌에서 접착제에 대한 첫 번째 언급은 BC 대략 2000 년경에 처음 나타났습니다. 그리스인과 로마인은 접착제 개발에 큰 공헌을했습니다. 유럽에서 접착제는 AD 1500-1700 년까지 널리 사용되지 않았습니다. 그 후 1900 년대까지 접착제 사용 및 발견의 증가는 상대적으로 점진적이었다. 지난 세기 이래로 합성 접착제의 개발이 급속히 가속화되었으며이 분야의 혁신은 현재까지 계속되고 있습니다.
풍모:
좋은 접촉
두 물체가 달라 붙기 때문에 물체를 구성하는 재료의 원자가 다른 물체의 원자에 끌리는 힘이 필요합니다. 그리고 다른 한편으로,이 힘이 중요하기 위해서는 많은 원자들이 가까이 있어야합니다.
단단한 재료로 만들어진 물건은 대개 거친 표면을 가지고 있습니다. 두 개의 물체가 접촉되면 돌기의 꼭대기 만 서로 닿으므로 그 결과로 달라 붙지 않습니다 (거칠기 및 접착 참조). 한편, 접착제는 러프 니스를 “바이 패스”하여 거친 경우에도 각 물체의 대부분의 표면과 접촉하게됩니다.
거칠기를 우회하는 메커니즘이 없으면 실제로 접촉하는 표면이 너무 약하고 접착력이 매우 낮습니다. 이것이 대부분의 물체가 서로 붙지 않는 이유입니다.
강한 소실
점착제는 필링을 시작하기 위해 높은 힘이 필요하기 때문에뿐만 아니라 박리를 전파하기 위해 많은 양의 에너지가 공급되어야하기 때문에 박리에 저항합니다.
유형
접착제는 일반적으로 접착 방법으로 구성됩니다. 그런 다음 반응성 및 비 반응성 접착제로 조직화됩니다.이 접착제는 경화시키기 위해 접착제가 화학 반응하는지 여부를 나타냅니다. 또는 원재료가 천연 원료인지 합성 원료인지에 관계없이 또는 출발 물리적 단계에 따라 분류 할 수 있습니다.
반응성
건조에 의해 경화되는 두 가지 유형의 접착제가 있습니다. 솔벤트 기반 접착제와 유제 접착제라고도 불리는 폴리머 분산 접착제입니다. 용제 기반 접착제는 용제에 용해 된 성분 (일반적으로 중합체)의 혼합물입니다. 백색 접착제, 접촉 접착제 및 고무 시멘트는 건조 접착제 제품군의 구성원입니다. 솔벤트가 증발함에 따라 접착제가 경화됩니다. 접착제의 화학적 조성에 따라 서로 다른 재질에 달라 붙을 것입니다.
고분자 분산 접착제는 폴리 비닐 아세테이트 (PVAc)를 기반으로하는 유백색 분산제입니다. 그들은 목공 및 포장 산업에서 광범위하게 사용됩니다. 또한 패브릭 및 패브릭 기반 구성 요소 및 라우드 스피커 원뿔과 같은 엔지니어링 제품에도 사용됩니다.
압력에 민감한
감압 접착제 (PSA)는 접착제와 피 착물을 결합시키기 위해 가벼운 압력을가함으로써 접착을 형성합니다. 그들은 흐름과 흐름의 균형 사이의 균형을 갖도록 설계되었습니다. 접착제는 피 착체에 흐르기에 충분히 부드럽기 때문에 (즉, “습윤”하기 때문에) 형성된다. 접착제는 응력이 본드에 가해질 때 흐름에 저항 할만큼 충분히 단단하기 때문에 강도가 있습니다. 일단 접착제와 피 착체가 가까이에있게되면, 반 데르 발스 힘과 같은 분자 상호 작용이 결합에 포함되어 궁극적 인 강도에 크게 기여합니다.
PSA는 영구 또는 이동식 응용 프로그램 용으로 설계되었습니다. 영구 응용 분야의 예로는 전력 장비 용 안전 라벨, HVAC 덕트 작업용 호일 테이프, 자동차 내장 트림 어셈블리 및 소음 / 진동 감쇠 필름이 있습니다. 일부 고성능 영구 PSA는 높은 접착력 값을 나타내며 고온에서도 접촉 면적 1 제곱 센티미터 당 킬로그램의 중량을 지탱할 수 있습니다. 영구 공익 광고는 처음에는 착탈식으로 (예 : 잘못된 라벨이 부착 된 제품을 회수하기 위해) 몇 시간 또는 며칠 후에 영구 접착 물을 접착 할 수 있습니다.
제거 가능한 접착제는 일시적인 결합을 형성하도록 고안되었으며, 이상적으로는 피 착물에 잔류 물을 남기지 않고 수개월 또는 수년 후에 제거 될 수 있습니다. 탈착식 접착제는 표면 보호 필름, 마스킹 테이프, 북마크 및 메모 용지, 바코드 라벨, 가격 표시 라벨, 판촉 그래픽 재료 및 피부 접촉 용 (상처 관리 드레싱, EKG 전극, 운동 테이프, 진통제 및 경피 약물과 같은 응용 분야에서 사용됩니다. 패치 등). 일부 탈착식 접착제는 반복적으로 달라 붙거나 뭉치지 않도록 설계되었습니다. 그들은 낮은 접착력을 가지며 일반적으로 많은 무게를 지탱할 수 없습니다. 포스트잇 노트에는 감압 접착제가 사용됩니다.
감압 접착제는 액체 캐리어 또는 100 % 고체 형태로 제조됩니다. 물품은 접착제를 코팅하고 용제 또는 물 담체를 건조시켜 액체 PSA로 만듭니다. 그들은 가교 결합 반응을 개시하고 분자량을 증가시키기 위해 추가로 가열 될 수있다. 100 % 고체 PSA는 코팅 된 후 방사선과 반응하여 분자량을 증가시키고 접착제를 형성하는 저점도 폴리머 일 수 있거나 또는 코팅을 허용하기에 충분히 점도를 줄이기 위해 가열 된 고점도 재료 일 수 있으며, 형태. PSA의 주요 원료는 아크릴 레이트 계 고분자입니다.
접촉
콘택트 접착제는 라미네이트와 같은 강한 전단 결합력 (예 : Formica를 나무 형 카운터에 접착하는 것)과 신발류 (outsole을 갑피에 부착하는 것)와 같이 강한 결합에 사용됩니다.
천연 고무 및 폴리 클로로프렌 (Neoprene)은 일반적으로 접촉 접착제로 사용됩니다. 이들 엘라스토머 둘 다 스트레인 결정화를 겪는다. 건설 업계에서는 “액체 못”으로 알려진 독점적 인 독점 접착제가 사용됩니다. 이것은 인조 잔디 밀봉과 같은 작업에도 대응합니다.
접촉면 접착제는 양면에 도포해야하며 두 표면을 함께 누르기 전에 건조 시간을 허용해야합니다. 일부 접촉 접착제는 표면이 함께 유지되기 전에 건조되기까지 최대 24 시간을 필요로합니다. 표면이 밀려 나면 본드가 매우 빠르게 형성됩니다. 일반적으로 장시간 압력을 가할 필요가 없으므로 클램프가 필요하지 않습니다.
뜨거운
핫멜트 접착제로도 알려진 핫 접착제는 용융 된 형태 (65-180 ° C 범위)로 도포 된 열가소성 수지로서 냉각시 고형화되어 광범위한 재료 사이에 강한 결합을 형성합니다. 에틸렌 – 비닐 아세테이트 계 핫멜트는 사용하기 쉽고 다양한 공통 재료를 결합 할 수 있기 때문에 공예품으로 특히 유명합니다. 아교 건 (오른쪽 그림 참조)은 고온 접착제를 도포하는 한 가지 방법입니다. 접착제 총은 고체 접착제를 녹여 액체가 배럴을 통과하여 재료가 굳어 지도록합니다.
열가소성 접착제는 1940 년경에 Procter & Gamble에 의해 그 당시의 포장에서 일반적으로 사용되는 수성 접착제가 습한 기후에서 포장이 열리지 않는 문제에 대한 해결책으로 발명되었을 수 있습니다.
반응이없는
다중 부분
다 성분 접착제는 화학적으로 반응하는 두 가지 이상의 성분을 혼합하여 경화시킵니다. 이 반응은 중합체가 아크릴, 우레탄 및 에폭시로 가교 결합하게합니다. 열경화성 중합체를 참조하십시오.
산업에서 사용되는 다중 성분 접착제의 상업적 조합이 여러 가지 있습니다. 이러한 조합 중 일부는 다음과 같습니다.
폴리 에스테르 수지 – 폴리 우레탄 수지
다 성분 접착제의 개별 구성 요소는 성질 상 접착 성이 아닙니다. 개별 구성 요소는 혼합 된 후에 서로 반응하여 경화시에만 완전한 접착력을 나타냅니다. 다 성분 수지는 용매 계 또는 용제 계가 될 수 있습니다. 접착제에 존재하는 용매는 폴리 에스테르 또는 폴리 우레탄 수지 용 매질이다. 경화 공정 중에 용매가 건조됩니다.
미리 혼합 및 냉동 접착제
사전 혼합 및 냉동 접착제 (PMF)는 혼합, 탈기, 포장 및 냉동 된 접착제입니다. PMF는 사용하기 전에 냉동 상태로 유지해야하므로 -80 ° C에서 얼리면 드라이 아이스와 함께 배송되며 -40 ° C 이하로 보관해야합니다. PMF 접착제는 최종 사용자에 의한 혼합 실수를 제거하고 자극물이나 독소를 함유 할 수있는 경화제의 노출을 줄입니다. PMF는 1960 년대 상업적으로 도입되었으며 항공 우주 및 방위 분야에서 널리 사용됩니다.
한 부분
일 액형 접착제는 방사선, 열 및 습기와 같은 외부 에너지 원과 화학 반응을 통해 경화됩니다.
광 경화 물질 (LCM)로도 알려진 자외선 (UV) 광경 화 접착제는 빠른 경화 시간과 강한 결합 강도로 인해 제조 분야에서 널리 보급되었습니다. 광경 화 접착제는 1 초 내에 경화 할 수 있으며 많은 제형이 서로 다른 기판 (재료)을 결합하고 혹독한 온도를 견딜 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 전자, 통신, 의료, 항공 우주, 유리 및 광학과 같은 많은 산업 시장에서 품목 제조에 UV 경화 접착제가 필수적입니다. 기존의 접착제와 달리 UV 광경 화 접착제는 재료를 함께 접착 할뿐만 아니라 제품을 밀봉하고 코팅하는 데에도 사용할 수 있습니다. 그들은 일반적으로 아크릴 기반입니다.
열 경화 접착제는 2 개 이상의 구성 요소로 미리 만들어진 혼합물로 구성됩니다. 열이 가해지면 구성 요소가 반응하여 가교 결합합니다. 이 유형의 접착제에는 열경화성 에폭시, 우레탄 및 폴리이 미드가 포함됩니다.
습기 경화 접착제는 기판 표면 또는 대기 중에 존재하는 수분과 반응 할 때 경화됩니다. 이 유형의 접착제에는 시아 노 아크릴 레이트와 우레탄이 포함됩니다.
원산지 별
자연스러운
천연 접착제는 식물성 전분 (덱스트린), 천연 수지 또는 동물 (예 : 우유 단백질 카제인 및 은염 기반 동물 접착제)과 같은 유기 물질로 만들어집니다. 이들은 종종 생체 접착제라고합니다.
한 가지 예는 밀가루를 물로 조리하여 만든 간단한 페이스트입니다. 전분 기반 접착제는 골판지 및 종이 자루 생산, 종이 튜브 와인딩 및 벽지 접착제에 사용됩니다. 카세인 접착제는 주로 유리 병 레이블을 부착하는 데 사용됩니다. 동물 접착제는 전통적으로 제본, 목재 결합 및 기타 여러 분야에서 사용되었지만 현악기의 생산 및 수리와 같은 전문 응용 분야를 제외하고는 대체로 합성 접착제로 대체되었습니다. 합판 산업에서 혈액의 단백질 성분으로 만든 알부민이 사용되었습니다. MDF와 같은 대부분의 현대 파티클 보드는 합성 열경화성 수지를 사용하지만 목재 나무 보드 인 Masonite는 원래 천연 나무 리그닌, 유기 고분자를 사용하여 결합되었습니다.
인조
합성 접착제는 엘라스토머, 열가소성 수지, 유화제 및 열경화성 수지를 기본으로합니다. 열경화성 접착제의 예는 에폭시, 폴리 우레탄, 시아 노 아크릴 레이트 및 아크릴 중합체입니다. 상업적으로 처음 생산 된 합성 접착제는 1920 년대에 Karlsons Klister였습니다.
신청
다른 접착제의 애플리케이터는 사용되는 접착제 및 접착제가 적용될 영역의 크기에 따라 설계됩니다. 접착제는 결합되는 재료 중 하나 또는 둘 다에 도포된다. 조각들이 정렬되고 접착력을 돕고 공기 방울이 제거되도록 압력이 가해집니다.
접착제를 도포하는 통상적 인 방법은 브러시, 롤러, 필름 또는 펠렛을 사용하는 것, 스프레이 건 및 어플리케이터 건 (예를 들어, 코크 건)을 포함한다. 이 모든 것은 수동으로 또는 기계의 일부로 자동화하여 사용할 수 있습니다.
접착제가 효과적이기 위해서는 3 가지 주요 특성이 있어야합니다. 그것은 기판을 적시 지 않으면 안됩니다. [참고 : 모든 접착제가 경화되는 것은 아니며] 경화해야하고 마지막으로 접착되는 두 표면 / 기판 사이에 하중을 전달할 수 있어야합니다.
접착력, 접착제와 기판 사이의 부착은 접착제가 기판의 작은 기공으로 들어가는 기계적 수단 또는 여러 가지 화학적 메커니즘 중 하나에 의해 발생할 수 있습니다. 접착력은 그것이 발생하는 방법을 포함하여 많은 요인에 따라 달라집니다.
어떤 경우에는 실제 화학 결합이 접착제와 기판 사이에서 발생합니다. 다른 것들은 정전기와 마찬가지로 정전기가 물질들을 함께 붙들고 있습니다. 세 번째 메커니즘은 분자간에 발생하는 반 데르 발스 힘을 포함한다. 제 4 수단은 지지체 내로의 수분 보조 된 접착제의 확산, 경화에 이른다.
접착 결합의 품질은 기판 영역을 효율적으로 커버 (습윤)시키기위한 접착제의 능력에 크게 의존한다. 이것은 기판의 표면 에너지가 접착제의 표면 에너지보다 클 때 발생합니다. 그러나 고강도 접착제는 표면 에너지가 높습니다. 따라서, 이들의 응용은 중합체와 같은 저에너지 물질에 문제가된다. 이 문제를 해결하기 위해, 표면 처리는 접착 결합 전에 준비 단계로서 표면 에너지를 증가 시키는데 사용될 수있다. 중요하게, 표면 처리는 재현성있는 표면을 제공하여 일관된 결합 결과를 제공합니다. 일반적으로 사용되는 표면 활성화 기술은 플라즈마 활성화, 화염 처리 및 습식 화학 처리 프라이밍을 포함합니다.