Ragasztás, ragasztóanyagok

Átírás

1 9. hét Kötés kialakulása fizikai úton kötı oldószeres diszperziós olvadék-ragasztók kémiai úton kötı oldószeres természetes polimer alapú ragasztók fehérje, szénhidrát, szénhidrogén alapú oldószeres ragasztó kötıanyag: polimer, a molekulaméret nem változik megfelelı viszkozitás koncentrációval állítható be η η a o lim = K M ηo c a kötési folyamat az oldószer eltávozása döntıen a szilárd felületbe diffundál csak porózus felületekhez oldószer jellege duzzasztó hatás oldószeres ragasztó diffúzió: anyagáramlás Fick I. törvénye dx rétegen az anyagáramlásra D diffúzióegyüttható T-vel exponencálisan nı termodiffúzió: ellentétes irányú hımérséklet- és koncentráció-gradiens dn dt = D A dc dx 1

2 a faanyag kapilláris-porózus kolloid anyag xerogél nedvesség-változás miatt falak és kapillárisok mérete is megváltozik dagadás zsugorodás nyomás alkalmazásával oldószeres ragasztó a kialakult kötés szilárdságát, hıállóságát, oldószer- és vízállóságát megszabja a polimer szerkezete, moláris tömege kohéziós és adhéziós tulajdonságai lineáris polimer: hıre lágyuló a reverzibilis szilárdulás miatt a szilárdulás ellentétes irányban is végbemegy: xerogél duzzadt gél szol (vagyis a kötés megszőnik) oldószeres ragasztó oldószer víz vagy szerves oldószerek (elegye) a mőanyagot tökéletesen és könnyen oldja lágyítóval és adalékanyagokkal keveredjen párolgási sebessége megfelelı ne legyen mérgezı alacsony kötıanyag tartalmú lineáris polimer 2

3 oldószeres ragasztó vízoldható PVA önállóan, vagy más vízoldható ragasztóval keverve porban kapható, vízben kell duzzasztani jól nedvesít, és jól tapad kötés nem vízálló nedvesítéssel tapadó ragasztószalag, címke ragasztására oldószeres ragasztó szerves oldószeres mőanyag cellulóz-nitrát CN poli(vinil-acetát) PVAc poli(vinil-klorid) PVC polisztirol PS poli(metil-metakrilát) PMMA oldószer aceton, butanon, etilacetát aceton, butanon, etilacetát, etanol ciklohexanon, butilacetát benzol, toluol,aceton kloroform, aceton, toluol, xilol, metil-metakrilát oldószeres ragasztók szerves oldószeres PVAc változatos oldószer: CH 3 COOCH 2 CH 3, CH 2 Cl 2, C 6 H 5 CH 3, CH 3 COCH 3, CH 3 CH 2 OH viszkozitás jelentısen függ a M-tıl jól tapadó, nagy szilárdságú, azonban jelentıs oldószer-visszatartás és kúszás fa, papír, bır, textil, PVC 3

4 oldószeres ragasztók szerves oldószeres PVC nehezen oldódik, speciális oldószerkeverék a kötés víz- és idıjárásálló, rugalmas, hajlékony PVC ragasztására, valamint bır, textil, papír oldószeres ragasztók szerves oldószeres PMA és PMMA sokféle oldószer: C 6 H 5 CH 3, CH 3 COOCH 2 CH 3, CH 3 COCH 3, CH 2 Cl 2, viszkozitás függ az oldószertıl jó adhéziós tulajdonságok mőanyagok és papír diszperziós közeg víz; diszpergált anyag hıre lágyuló polimer szemcsék közel gömb alakúak (0,1-5 µm) adalékok: oldószer, lágyító, fungicid, habzásgátló a viszkozitás a közeg/anyag térfogathányadtól függ, nem a moláris tömegtıl kötés kialakulása a ragasztóréteg már nem oldódik vízben 4

5 kötés kialakulása víz diffúziója a hordozóba (porózus felületbe) azonos tényezık hatnak, mint az oldószeresnél víz duzzaszt a víz diffúzió koncentráció és gıznyomás-különbség a víz diffúziója során tömény, szoros illeszkedéső polimerhalmaz a polimer-szemcsék összefolyása - filmképzıdés belsı- és kapilláris nyomás 2 3 Van der Waals erık rvíz = r p 1 = 0, 155 rp 3 nehézségi erı minél kisebb szemcseátmérı, egyenletes méret eloszlás megfelelı elasztikusság csak az üvegedesési hımérséklet felett lágyítók alkalmazása alsó felhasználási hımérséklet (MFH) módosítása a filmképzıdés irreverzibilis egyszerően feldolgozhatók nincs oldószer nem tőzveszélyesek, nem környezetszennyezık viszkozitásuk nagy szárazanyag-tartalomnál is kicsi a viszkozitás könnyen szabályozható adalékok (töltıanyag, pigment) könnyen bevihetık Hátrányai: a diszperzióból képezett film vízérzékeny lehet vízállóság növelése hideg- és hıérzékenyek termodinamikailag instabilak 5

6 PVAc faipari gyakorlatban a legelterjedtebb filmje: rideg dibutil-ftalát lágyító (0-5%) MFH módosítás (16 C-ról 2 C-ra) szakítószilárdság csökken, nyúlás nı oldószer-adagolás (magas fp.-ú) MFH módosítás sőrítı anyagok PVA: nyitott idı, tapadás növelése Al- és Cr-sók, toluol-4-szulfonsav: vízállóság növelése PMA, PMMA PS stabil diszperziót képeznek kémiai szerkezet módosítással üvegesedési és MFH homopolimer csak lágyítókkal és oldószerrel vinil-acetát kopolimerek jó vegyszerállóság, ragasztási szilárdság, kedvezı ár oldószermentes szilárd anyagok felületi tapadás - olvadt állapotban - viszkózusan folyós feldolgozási (T a - alkalmazási) hımérséklet kötés - az olvadék megszilárdulásával megdermedés 6

7 hıre lágyuló, kristályosodásra hajlamos polimer hıbomlás hımérséklete alatt viszkózusan folyós állapotba poliamidok etilén-vinilacetát (EVA) kopolimer alacsony felületi energiájú tapadás növelése adalékkal jellemzıi halmaz-, fizikai és fázisállapotok üvegesedési (T g ) és olvadási (T m ) hımérséklet a szerkezeti jellemzık (kristályosság) amorf polimer kismolekulájú szilárd anyag üvegesedési hımérséklet olvadáspont/fagyáspont jellemzıi halmaz-, fizikai és fázisállapotok üvegesedési (T g ) és olvadási (T m ) hımérséklet a szerkezeti jellemzık (kristályosság) feldolgozási (T a - alkalmazási) hımérséklet a viszkozitás görbérıl kötési sebesség a hőlés során dermedés T = T a - T g rugalmassági modulusz alkalmazási területet 7