مواد اولیه چسب

یکی از مهمترین فاکتورهای علم چسبندگی، مواد شیمیایی چسب است. ترکیب شیمیایی چسب در کنار مواردی چون هندسه اتصال، سطح زیر لایه و ایجاد مجموعه پیوندی مناسب، نقش مهمی در عملکرد این ماده دارد. چسب‌ها انوع مختلفی دارند که با استفاده از مواد شیمیایی مختلف تولید شده و کاربردهای متنوعی نیز دارند. با ما همراه باشید تا در مورد مواد شیمیایی تشکیل دهنده چسب، کاربردها و انواع آن بیشتر بدانید.

چسب چیست؟

در واقع چسب یک مخلوط پلیمری یا ماده‌ای با قابلیت پلیمریزاسیون در حالت مایع یا نیمه مایع است که باعث چسبندگی سطوح مختلف می‌شود. چسب‌ها با توجه به ماهیت و کاربردشان اجزای مختلفی شامل انواع لیمر، الیگومر، پرکننده و مواد افزودنی از منابع طبیعی یا مصنوعی دارند. برای این که همه مواد شیمیایی تشکیل دهنده چسب و تأثیرات آن‌ها را بدانیم معمولازا اطلاعات ترکیب یک راهنمای انتخاب استفاده می‌شود که اطلاعاتی درباره خواص عملکردی، مکانیسم‌های پخت و سایر اطلاعات مرتبط ارائه شده توسط سازنده چسب در اختیار قرار می‌دهد.

انواع چسب و کاربرد‌های آن

همان طور که گفتیم چسب‌ها انواع مختلفی دارند که شامل انواع چسب‌های مایع، چسب‌های نواری و چسب‌های نیمه جامد می‌شود.

کاربرد این چسب‌ها با توجه به مواد تشکیل دهنده، نوع پیوندها و سطوحی که چسبانده می‌شوند مشخص می‌گردد. به همین دلیل است که توصیه می‌شود برای چسباندن هر سطح مقطعی از چسب‌های مخصوص آن متریال استفاده شود.

برخی از چسب‌ها نیز صرفا با کاربردهای صنعتی تولید می‌شوند که عموما از پلیمرها تهیه می‌شوند. مواد تشکیل دهنده چسب‌ها با ایجاد پیوندهای شیمیایی چسبندگی ایجاد می‌کنند. رایج‌ترین چسب‌های صنعتی پلیمری شامل سیلیکون ها، پلی اورتان ها، پلی استر، پلی آمید، اپوکسی و… می‌شود.

نوع دیگر تقسیم‌بندی چسب ها، طبقه‌بندی بر اساس ماهیت آن‌ها است که این طبقه‌بندی عبارتند از:

– چسب‌هایی که در اثر حذف حلال سخت می‌شوند: مانند چسب‌های تماسی، چسب‌های پمادی

– چسب‌هایی که با از دست دادن آب سخت می‌شوند.

– چسب‌هایی که به وسیله سرد کردن سخت می‌شوند: مانند چسب‌های اپوکسی

اجزای کلی تشکیل دهنده انواع چسب

اجزای تشکیل دهنده انواع چسب شامل مواردی چون رزین‌های اولیه، حلال‌ها، پرکننده‌ها، نرم کننده‌ها، تقویت کننده‌ها، غلیظ کننده‌ها و عوامل تیکسوتروپیک، تشکیل دهنده فیلم، آنتی اکسیدان‌ها، عوامل ضد قارچ، امولسیفایرها و عوامل مرطوب کننده می‌شود.

مواد اولیه چسب سازی

امروزه در صنعت چسب از محصولات مختلفی استفاده می شود که نقش های متفاوتی را اعمال میکنند. از جمله این مواد انواع پلیمر ها و مونومر ها ، تکیفایر ها ، ضدکف ها ، غلظت دهنده ها ، نگهدارنده ها ، حلال ها ، تنظیم کننده اسیدیته ، رنگ ها ، فیلر ها و … هستند .

استفاده از این مواد در محصولات متفاوت بسیار مختلف است ، برخی از چسب ها بر پایه آب هستند و برخی از آنها بر پایه حلال های شیمیایی بنابر این استفاده از هرکدام از مواد برای محصول متفاوت است و نحوه استفاده آن ممکن است متفاوت باشد.

پرکاربردترین مواد شیمیایی که در چسب‌ها کاربرد دارند؟

در ادامه به معرفی مواد شیمیای پرکابرد در انواع چسب می‌پردازیم. هریک از این مواد شیمیایی خود به اشکال مختلف و در طبقه‌بندی‌های گوناگون به همراه زیرشاخه‌ها تقسیم می‌شوند. رایج‌ترین مواد شیمیایی که در تولید چسب‌ها به کار برده می‌شوند عبارتند از:

فنولیک رزین

رزینهای فنولیک از واکنش یک فنول و یک آلکید با اصلاح یا بدون آن تولید می‌شوند. در زمان‌های گذشته این مواد را از پالایش قطران زغال سنگ حاصل از کوره‌های کک به دست می‌آوردند. اخیراً سایر فنولهای استخلاف شده که دارای منشع پتروشیمیایی هستند، در تولید محصولاتی با رنگ بهتر و ۱۰۰٪ محلول در روغن به کار برده می‌شوند. مهم‌ترین ویژگی فنولیکها، مقاومت خوب در برابر آب، مواد شیمیایی و حلال‌ها است و به همین دلیل به عنوان ماده شیمیایی در تولید چسب نیز به کار برده می‌شوند. خرید فنولیک رزین به عنوان یکی از اصلی‌ترین مواد شیمیایی به کار رفته در تولید چسب باید همواره مورد توجه قرار گیرد.

کالیفون

کالیفون یا گام رزین، نوعی رزین طبیعی است که از محلول رنگین‌سازی درختان صنوبری در مناطقی در چین و برزیل تهیه می‌شود. در واقع کالیفون نوعی رزین جامد است که رنگی زرد و شفاف و بویی خاص دارد. این ماده علاوه بر تولید چسب در صنایع دیگری چون رنگ سازی، جوهرسازی، فلوکس جوشکاری و محصولات لاستیکی نیز استفاده می‌شود. کالیفون دارای ویژگی‌های چسبندگی و پیوندی دارد و باعث بهبود سختی و مقاومت موادی که به آن‌ها اضافه می‌شود دارا است. خرید کالیفون به همراه دیگر اجزای تشکیل دهنده چسب از جمله پلی وینیل پیرولیدون k۹۰ از جمله مواد اصلی تولید چسب به شمار می‌رود.

پلی وینیل پیرولیدون k۹۰

PVP یا پلی وینیل پیرولیدون K90 ماده‌ای همه کاره است که به عنوان یک عامل چسباننده در صنایع مختلف به کار برده یم شود. این ماده ا انواع رزین‌ها و الکترولیت‌ها سازگار است. این ماده از نظر فیزیولوژیکی بی‌اثر است. این لایه سخت، شفاف، براق، نفوذپذیر در برابر اکسیژن، چسب و منسجم را تشکیل می‌دهد.

سیلیکون دی اکساید

سیلیکون دی اکساید یک ماده سفید رنگ است که به عنوان یک ماده سبک و البته حجم دهنده در این صنعت برای افزایش ویسکوزیته محصولات دارویی استفاده می‌شود. این ماده می‌تواند به عنوان قوام دهنده و ایجاد خاصیت لغزندگی در تولید محصولات کمک کند. این محصول در صنایع مختلفی از جمله صنایع دارویی، صنایع خوراکی و همچنین تولید چسب به کار برده می‌شود.

پلیمر ها و یا مونومر های مورد استفاده در صنعت چسب :

در دسته چسب های پایه حلال مواد مختلفی هستند که برای استفاده های مختلف کاربرد دارند که هرکدام در لیست زیر درج شده اند :

کلروپرن (نئوپرن – بایپرن)

نوعی لاستیک یا کائوچوی طبیعی است که در تولید چسب های صنعتی با کیفیت بالا بسیار کاربرد دارند و معمولا چسب های 8888 از این مواد تولید می شود ، بهترین حلال برای این ماده تولوئن است اما به صورت کلی حل شدن آن بسیار سخت و زمانبر است.

SBS – SIS – SEBS

این مواد نیز نوعی پلاستیک گرمانرم (ترموپلاستیک الاستومر) هستند که در صنعت تولید چسب هایی با غلظت بسیار پایین مانند چسب های اسپری قرمز مورد استفاده میگیرد که به تنهایی یا با ترکیب چند ترموپلاستیک میتوان آنرا فرموله کرد ، بهترین حلال برای این دسته از محصولات دی کلرومتان یا متیلن کلراید است اما در دیگر حلال های آروماتیک نیز به راحتی حل می شود.

از این ترموپلاستیک الاستومر ها میتوان در تهیه و تولید چسب های گرمانرم (چسب هات ملت یا تفنگی) نیز استفاده کرد البته به دلیل قیمت بسیار بالای این محصولات ، تولید کنندگان ترجیح میدهند از محصولاتی مانند EVA اتیل وینیل استات استفاده کنند ، برای تولید چسب گرمانرم با استفاده از اکسترودر ها و ترکیب مواد جامد انجام می شود.

SBR یا استایرن بوتادین رابر

که لاستیکی است که توسط پتروشیمی های داخلی تولید می شود و در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد اما به دلیل قیمت پایین آن و تولید آن در ایران در گرید های مختلف در چسب ها نیز مورد استفاده است . از این لاستیک میتوان در تولید انواع چسب های موکت و کف پوش استفاده کرد ، بهترین حلال برای این ماده ترکیبی از تولوئن و حلال 410 است که لاستیک در آن ته نشین نشود . به صورت کلی حلال 406 نیز برای این ماده بسیار عالی عمل میکند اما در بازار ایران این محصول به سختی تولید می شود و میتوانید به صورت مستقیم از پتروشیمی اصفهان خریداری نمایید.

PVC یا پلی وینیل کلراید

که به صورت تخصصی در تولید چسب های لوله های پی وی سی کاربرد دارد ، استفاده از pvc که معمولا از گرید S60 در چسب سازی استفاده می شود و ترکیب آن با حلال هایی مانند DMF و TFH تولید چسب های لوله می کند که در صنعت بسیار پرکاربرد است .

چسب های سیلیکونی که با استفاده از انواع مختلف سیلیکون و به کمک ترکیب برخی حلال ها و فیلر ها این چسب ها به وجود می آیند ، چسب های سیلیکونی به عنوان چسب آکواریوم نیز شناخته می شود که به عنوان درز گیر و پرکن نیز استفاده می شود.

چسب های پلی یورتانی یا PU  نیز از دسته موادی هستند که در تولید چسب بسیار استفاده می شوند. مواد پی یو مقاومت خوبی در برابر عوامل محیطی داشته و میتواند بسیار با کیفیت باشد .

مواد اولیه چسب چوب

در چسب های پایه آب موادی مانند پلی وینیل استات و پلی وینیل الکل PVA بیشترین استفاده را در تولید چسب چوب دارند. همچنین هموپلیمر های اکریلیک / استایرنی نیز در تولید انواع عایق ها ، پوشش ها و چسب های پایه آب مورد استفاده هستند.

تکیفایر ها (تقویت کننده چسبندگی)

تکی فایر ها عامل چسبناکی در چسب ها هستند که قدرت چسبندگی در چسب را بالا میبرند و نقش تقویت کننده را دارند در زیر تعدادی از آنها را معرفی می کنیم :

پترورزین C9 :  این ماده در طیف گسترده ای از چسب ها مورد استفاده است که باعث چسبناکی بیشتر می شود. شکل ظاهری آن مانند عکس های کوچک است که در اکثر مواقع دلیل اصلی زردی رنگ چسب ها استفاده از این محصول در فرمولاسیون آنهاست.

کالیفون یا رزینگام : استفاده از کالیفون یا صمغ درخت کاج از گذشته تا به امروز بسیار رایج است. به صورتی که بیس اصلی بسیاری از چسب ها مانند چسب اسپری قرمز نیز با استفاده از این محصول است ، این ماده مانند کریستال های شفاف زرد رنگ است که در بشکه های 225 کیلوگرمی بسته بندی می شود .

بزرگترین تولید کنندگان کالیفون به ترتیب در کشور های چین ، اندونزی و مالزی هستند. این ماده را به صورت طبیعی با استخراج شیره درخت کاج و جداسازی تربانتین و صمغ آن تولید می کنند .

ترپن فنولیک رزین : این ماده نیز که به صورت شیمیایی تولید می شود در بسیاری از چسب های صنعتی مانند 8888 و چسب های با کیفیت بالا که مقاومت دمایی بالایی نیز دارند مورد استفاده قرار میگیرد. این محصول در ایران از کشور مالزی وارد می شود که کد بندی های مختلفی نیز دارد که در محصولات مختلف ازجمله رنگ ، پوشش ها و چسب ها مورد استفاده است .

در انتخاب تکیفایر چسب بسیار باید دقت کرد زیرا انتخاب تکی فایر های اشتباه به جای تقویت قدرت چسب باعث کاهش کیفیت ، ماندگاری و حتی چسبندگی محصول نهایی می شود.

غلظت دهنده ها

استفاده از غلظت دهنده ها در صنعت چسب بسیار اندک است و بیشتر در تولید محصولات پایه آب مورد استفاده قرار میگیرد. دلیل این موضوع این است که در چسب های پایه حلال با تنظیم مقدار ماده جامد ، ویسکوزیته را نیز کنترل میکنند و به صورت مثال در کلروپرن ها مدل هایی با کد های خاص وجود دارد که ویسکوزیته پایین برای چسب های رقیق و نوعی با کد های دیگر برای تولید چسب های غلیظ دارند مورد استفاده است. اما میتوان به مقدار اندک از فوم سیلیکا (سیلیکون دی اکساید) برای غلظت بخشیدن به سیستم های پایه حلال استفاده کرد.

HPMC یا هیدروکسی پروپیل متیل سلولز که پر استفاده ترین غلظت دهنده سلولزی در صنعت است را به شما معرفی میکنیم ، این ماده در کد های مختلفی وجود دارد که هر کد نشان دهنده ویسکوزیته آن است به طور مثلا کد 10000 آن معادل ویسکوزیته 10 هزار سانتی پواز برای مقدار 1 درصد وزنی است .

از این ماده برای افزایش ویسکوزیته در محصولات مختلف از جمله چسب های پایه آب مانند چسب چوب ، تولید انواع رنگ های ساختمانی آکریلیک و آبی ، انواع پوشش ها ، پرکننده ها و درزگیر ها و … مورد استفاده قرار میگیرد . به صورت کلی استفاده از hpmc به دلیل قیمت مقرون به صرفه ، دوز مصرفی بسیار اندک ، تاثیر کم بر روی کیفیت ماده نهایی و در دسترس بودن بیشترین استفاده را به انواع غلظت دهنده در صنعت دارد .

بسیاری دیگر از غلظت دهنده ها هستند که به صورت لیست وار به آنها اشاره میکنیم و به عنوان مواد اولیه چسب مورد استفاده هستند :

• کربوکسی متیل سلولز CMC
• تیلوز Tylose
• هیدروکسی اتیل سلولز HEC
• و…

ضد کف ها

استفاده ضدکف ها در صنعت چسب سازی اتفاقی بسیار رایج است ، زیرا در مواقع ترکیب مواد از جمله پلیمر ها ، تکیفایر ها و … با حلال در میکسر کف ایجاد می شود که در تولید اتفاقی نا خوشایند است. همچنین در استفاده از محصول نهایی وجود حباب های هوا باعث توزین اشتباه محصول و مصرف سخت آن می شود که مطلوب نیست و کیفیت نهایی را کاهش می دهد .

به دلیل موضوعاتی که در بالا شرح داده شد نیاز است تا از ماده ای استفاده شود تا حباب های هوا را شکسته و از ایجاد کف جلوگیری کند که به آن ضدکف گفته می شود که در مدل های مختلف اکریلیکی ، سیلیکونی ، الکلی و… در بازار موجود است که هم تولید ایران و هم وارداتی هستند .

حلال ها

حلال بیشترین حجم یک چسب را تشکیل می دهند. این مواد خانواده بسیار بزرگی از مواد هستند که به دو بخش آروماتیک و غیر آروماتیک تقسیم می شوند. خواص متعدد حلال ها باعث شده تا برای هر چسبی حلال مخصوص خود یا ترکیببی از حلال ها مورد استفاده قرار گیرد.

حلال مناسب هر چسبی به صورت لیست وار در زیر درج شده است.

مواد نگهدارنده چسب

در چسب ها مخصوصا چسب های پایه آب مانند چسب چوب نیاز به یک ماده آنتی باکتریال یا نگهدارنده به شدت احساس می شود. زیرا ممکن است که به دلیل وجود آب، میکروارگانسیم های فعالی در چسب به وجود بیاید که با رشد آن موجب کپک زدگی و رشد قارچ ها در چسب می شود.

استفاده از بنزوات سدیم در چسب چوب به عنوان نگهدارنده بسیار رایج است. این محصول از بیس اصلی بنزوئیک اسید بدست می آید که میتواند به عنوان یک ماده آنتی باکتریال در صنایع مختلف از جمله خوراکی ، تولید چسب ، آرایشی بهداشتی و … مورد استفاده است .

استفاده از مواد نگهدارنده در چسب میتواند عمر نگهداری این محصول را افزایش دهد و همچنین زمان قفسه نشینی کالا افزایش می یابد که نکته ای مطلوب برای فروشندگان و مصرف کنندگان است.

مواد زیادی هستند که در نگهداری بیشتر چسب های پایه آب میتوانند به ما کمک کنند ، بنزوات سدیم ، سوربات پتاسیم و انواع مواد نگهدارنده دیگری که در صنعت غذا مورد استفاده هستند نیز میتوانند در صنعت تولید چسب استفاده شوند .

تنظیم کننده اسیدیته

برخی از چسب ها مانند چسب های صنعتی بر پایه کلروپرن در هنگام ترکیب با حلال ها و پس از انبارش طولانی مدت به دلیل واکنش با بدنه فلزی چسب تولید اسید کلریدریک می کند که میتواند کیفیت چسب را به صورت قابل توجهی کاهش دهد برای این امر نیاز است تا ماده ای به عنوان افزودنی درون این مدل چسب ها اضافه شود تا اسید تولید شده را خنثی کند .

محصولاتی که به منظور کاهش اسیدیته و کنترل آن در چسب ها اضافه می شود اکسید منیزیم و یا اکسید روی است که میتواند به مقدار خیلی کم در فرمولاسیون چسب ها استفاده شود ، پیشنهاد می شود برای افزایش کیفیت چسب و جلوگیری از تغییر رنگ آن از مواد با مش بسیار ریز استفاده کنید و در صورت در دسترس بودن نانواکسید منیزیم با خلوص 90 درصد به عنوان مواد اولیه چسب از این محصول استفاده نمایید.

رنگ ها و فیلر ها

رنگ ها میتوانند در بسیاری از چسب ها استفاده شود به طور مثال در فرمول چسب اسپری به صورت ذاتی رنگ نهایی زرد رنگ یا شفاف است اما برای بهبود کاربری آن رنگ قرمز پایه حلال به آن اضافه میکنند. پوشش های استخری را با رنگ آبی پایه آب ترکیب میکنند تا نمای جذاب تری داشته و در طول تابستان گرمای کمتری جذب و تبخیر کمتری داشته باشد .

دوز مصرفی رنگ ها در انواع چسب بسیار پایین است و معمولا بین 0.2 الی 0.5 درصد وزنی فرمولاسیون را تشکیل میدهد. به دلیل تعدد بسیار بالای رنگ ها و دوز مصرفی مختلف آنها بایستی قبل از استفاده حتما تست شوند .

فیلر ها نیز دسته بزرگی از مواد هستند که در محصولات مختلف مورد استفاده قرار میگیرند و نقش پرکنندگی را اجرا میکنند . این مواد را اگر به اندازه در فرمولاسیون ها استفاده کنید باعث تقویت و افزایش قدرت چسبندگی می شود همچنین به دلیل قیمت پایین آنها باعث کاهش قیمت تمام شده محصول می شود .

تالک ، کربنات کلسیم ، کائولن ، سیلیکا ، فیبر شیشه ، میکا ، تیتان و … از جمله فیلر های مورد استفاده در صنعت چسب سازی و پوشش ها هستند که پر استفاده ترین آنها کربنات ها است. اما باید به این نکته توجه داشت که فیلر مناسب با چسب را انتخاب کرده تا کارایی چسب را بهبود ببخشد . استفاده از فیلر نا مطوب میتواند چسبندگی را به صورت کامل ازبین ببرد .

خرید مواد اولیه چسب

شرکت آبتین شیمی با سابقه درخشان چندین ساله در واردات و تامین مواد اولیه مورد استفاده در صنعت چسب سازی در خدمت شماست . ضمن مشاوره در خصوص فرمولاسیون انواع چسب های مختلف ، آماده فروش مواد اولیه مورد نیاز در این صنعت می باشد . جهت خرید و اطلاعات بیشتر در ضمینه مواد اولیه و فرمولاسیون با تلفن های زیر در تماس باشید .

نتیجه گیری

چسب ماده‌ای است که برای ایجاد پیوند، چسبیدن و اتصال سطوح مختلف به کار برده می‌شود. اگرچه عملکرد انواع چسب در نگاه اول یکسان بوده و صرفا عمل چسباندن مورد توجه قرار می‌گیرد اما چسب‌ها با توجه به نوع مواد شیمیایی به کار رفته در آن‌ها، اتصالات شیمیایی و… کاربردهای متنوعی در صنایع گوناگون داشته و به لحاظ ظاهری و ماهیت نیز متفاوت هستند. ما در این مقاله به انواع مختلف چسب و مواد شیمیایی رایج در تولید انواع چسب اشاره کردیم.

سوالات متداول

آیا می‌توان از یک نوع چسب در چسباندن سطوح مختلف استفاده کرد؟

خیر همان طور که در مقاله نیز اشاره کردیم، چسب‌ها به لحاظ مواد شیمیایی تشکیل دهنده متنوع هستند و همین تنوع در مواد تشکیل دهنده است که چسب‌ها را به لحاظ ماهیت از یکدیگر متمایز می‌سازد. انتخاب چسب برای چسباندن سطوح مختلف باید با توجه به مواد شیمیایی، خاصیت و ویژگی آن‌ها و همچنین متریال مورد نظر انتخاب می‌شوند.

آیا چسب‌های صنعتی با چسب‌های معمولی فرق دارند؟

برخی از چسب‌ها نیز صرفا با کاربردهای صنعتی تولید می‌شوند که عموما از پلیمرها تهیه می‌شوند. مواد تشکیل دهنده چسب‌ها با ایجاد پیوندهای شیمیایی چسبندگی ایجاد می‌کنند. رایج‌ترین چسب‌های صنعتی پلیمری شامل سیلیکون‌ها، پلی اورتان‌ها، پلی استر، پلی آمید، اپوکسی و… می‌شود.