چه مواد شیمیایی ای در چسب وجود دارد ؟ | بررسی چسبناک ترین مواد شیمیایی !

مواد شیمیایی تشکیل دهنده چسب ؟

همه ما در زندگی روزمره ممکن است با انواع و اقسام چسب آشنایی داشته باشیم و برایمان این سوال پیش آید که چه داستانی پشت ساختار آن هست و مواد شیمیایی تشکیل دهنده چسب چیست که دارای این خواص می شود ؟

ابتدا یک شماتیک کلی از گونه های چسب در نظر داشته باشید که این موضوع ، کاملا بررسی شود . ما به طور کلی 2 نوع چسب داریم :

1 ) چسب هایی که با واکنش شیمیایی انجام می شوند که شامل زیر دسته های ذیل می باشند :

• چسب های اپوکسیدی
• چسب های فنولیک
• چسب های فرمالدهید فنول
• چسب های آکریلیک
• چسب های اکسیژن فری ( غیر هوازی )
• چسب های پلی سولفیدی
• چسب های لاستیکی
• چسب های سیلیکونی

2 ) چسب هایی که بدون واکنش شیمیایی انجام می شوند که شامل زیر دسته های ذیل می باشد :

• چسب هایی که بر اثر تبخیر یا حذف حلال ، سخت می شوند .
• چسب هایی که با از دست دادن آب ، سخت می شوند .
• چسب هایی که به وسیله سرد شدن ، سخت می شوند .
• چسب های حساس به فشار.

چسب هایی که به طور روزانه با آن ها سر و کار داریم ، بدون واکنش شیمیایی هستند که همان چسب های مایع مرسوم می باشند که نوعی پلیمر یا پلاستیک حل شده در حلال تبخیر شونده است .

نوار چسب هم چسب حساس به فشار می باشد که زیر مجموعه های آن شامل :

چسب 123 اما آکریلیک هست و بر پایه واکنش شیمیایی انجام می شود .

دسته بندی چسب هایی که با واکنش شیمیایی تولید می شوند :

چسب های اپوکسیدی 

اپوکسید ها بهترین نوع چسب های شناخته شده ساختمانی هستند و بیشترین کاربرد را دارند .رزین اپوکسی ای که معمولا استفاده می شود ، دی گلیسریل اتراز بیس فنل A ( DGEBA ) می باشد که به وسیله واکنش نمک سدیم از بیس فنل A با اپی کلروهیدرین ساخته می شود . آمین های آروماتیک و آلیفاتیک به عنوان عامل سخت کننده ( هاردنر ) استفاده می شوند . این چسب ها به چوب ، فلزات ، شیشه ، بتن ، سرامیک ها و پلاستیک های سخت به خوبی می چسبند و در مقابل روغن ها ، آب ، اسیدهای رقیق ، بازها و اکثر حلال ها مقاوم هستند . بنابر این کاربرد بیشتری در چسباندن کفپوش های وینیلی در سرویس های بهداشتی و مکان های خیس و سطوح فلزی دارند .

چسب های فنولیک

وقتی که فنول با مقدار اضافی فرمالدهید تحت شرایط بازی در محلول آبی واکنش دهد ، محصول که تحت عنوان رزول شناخته شده است ، تشکیل می شود. همچنین الیگومری شامل فنل های پل دارشده توسط اتر و گروه متیلن که روی حلقه های بنزن هست ، به دست می آید . برای جلوگیری از تشکیل حفره های پر شده از بخار ، اتصالات چسب های فنولیک تحت فشار ، معمولا بین صفحات پهن فولادی گرم شده توسط پرس هیدرولیک ، سخت می شوند .

به دلیل شکننده بودن چسب های فنولی ، پلیمرهایی از جمله پلی وینیل فرمال ، پلی وینیل بوتیرال ، اپوکسیدها و لاستیک نیتریل اضافه می شود تا سخت تر بشود .

چسب های تراکمی فرمالدهید فنول رزورسینول

تعدادی از چسب های مورد استفاده برای چوب ، نتیجه ی تراکم فرمالدهید با فنول و رزورسینول ( 1 و 3 دی هیدروکسی بنزن ) هستند و بقیه با اوره یا ملامین ، متراکم می شوند .

چسب های آکریلیک

چسب های ساختاری شامل مونومرهای آکریلیک که با افزایش رادیکال آزاد در دمای محیط ، سخت می شوند . مونومر اصلی ، متیل متاکریلات ( MMA ) می باشد اما موارد دیگری مثل متاکریلیک اسید برای بهبود چسبندگی به فلزات ، به وسیله تشکیل نمک های کربوکسیلات و بهبود مقاومت گرمایی و همچنین ، اتیلن گلیکول دی متیل آکریلات برای شبکه ای کردن هم ممکن است مورد استفاده قرار بگیرد .

پلی اتیلن کلرو سولفونات ، یک عامل سخت کننده لاستیک می باشد که بر مبنای متیل متاکریلات می باشد و به طور کلی برای چسباندن فلزات ، سرامیک ها و بیشتر لاستیک ها و پلاستیک ها استفاده می شود و اتصالات پر قدرتی ایجاد میکنند.

چسب های اکسیژن فری ( غیر هوازی )

چسب های غیر هوازی در غیاب اکسیژن که یک بازدارنده پلیمر شدن می باشد.

چسب های پلی سولفیدی

پلی سولفیدها در ابتدا به عنوان درزگیر استفاده می شدند . به وسیله بیس 2 -کلرواتیل فرمال با سدیم پلی سولفید تهیه می شوند و به منظور کاهش قیمت ، از پر کننده های معدنی استفاده می شود . به عنوان نرم کننده ، از فتالئات ها و معرف های جفت کننده سیلانی استفاده می شود و عامل سخت کننده آن ها هم شامل منگنز دی اکسید و کرومات ها هستند .

چسب های لاستیکی

خیلی از چسب های ساختمانی ، پلیمرهای لاستیکی حل شده ای در خودشان دارند . وقتی که چسب ها سخت می شوند ، لاستیک به صورت قطراتی با قطر حدود 1میکرومتر ایجاد می شود. لاستیک های استفاده شده در این روش ، شامل پلی وینیل فرمال  و پلی وینیل بوتیرال هستند که هردو به وسیله واکنش آلدهید مناسب با پلی وینیل الکل ، ساخته می شوند .

چسب های سیلیکونی

چسب های یک جزئی سیلیکون ، اغلب به چسب های ولکانیزه شونده در دمای اتاق معروف هستند و شامل پلی دی متیل سیلوکسان با جرم های مولکولی در محدوده 1600-300 با گروه های انتهایی استات ، کتو اکسیم یا اتر هستند . این گروه ها توسط رطوبت اتمسفر هیدرولیز می شوند و گروه های هیدروکسیل تشکیل می دهند که بعد با حذف آب متراکم می شوند . چسب های سیلیکونی ، نرم هستند و دارای مقاومت محیطی و شیمیایی خوبی هستند . این چسب ها به عنوان بهترین پوشش برای استفاده در حمام یا آکواریوم ، شناخته شده اند .

دسته بندی چسب هایی که بدون واکنش شیمیایی تولید می شوند :

1 ) چسب هایی که در اثر حذف حلال ، سخت می شوند و شامل موارد ذیل می باشند : 

چسب های تماسی : از معروف ترین چسب ها بر پایه حلال هستند که محلول هایی از پلیمر در حلال آلی هستند و در 2 سطح به کار می روند تا متصل کنند . ماده اصلی این چسب ها ، لاستیک پلی کلروپرن ( پلی کروپرن ، پلی کلرو بوتادین ) می باشد و برای چسباندن روکش های تزئینی و پلاستیک های محکم دیگر مثل DVC ، ABS  به چوب و محصولات فلزی استفاده می شوند .

چسب های پمادی : چسب های بر پایه حلال که در شکل پماد مانند فروخته می شوند ، اغلب محلول هایی از لاستیک نیتریل ( همی پلیمر یا بوتادین و آکریلونیتریل ) در حلال های آلی هستند . ( همان چسب های تیوبی خانگی )

2 ) چسب هایی که با از دست دادن آب ، سخت می شوند و شامل موارد ذیل می باشند : 

محلول های آبی و خمیرها : نشاسته ، ذرت و غلات ، منابع عمده برای استفاده این نوع چسب هستند . موارد مصرف عمده برای چسباندن کاغذ ، مقوا و منسوجات هست . کاربردهای آن شامل صفحات موج دار ، پاکت های کاغذی ، پنچرگیری تیوب ، چسباندن کاغذ دیواری و چسب های تر شدنی مجدد با آب می باشد . چسب های تر شدنی توسط آب شامل : پلی وینیل الکل که در تمبرهای پستی مورد استفاده قرار می گیرند و از لاتکس صمغ های طبیعی ( مثلا صمغی ودکسترین ) و پلی وینیل استات همراه با مقدار زیادی DVOH پایدار کننده تولید می شوند که تنها پلیمر معروفی است که از مونومر خودش ساخته نمی شود

امولسیون های آبی : اجزا ترکیبی برای پلیمریزه شدن امولسیونی شامل :آب ، مونومرها ،پایدارکننده ها و استارتر . محصول پلیمرشدن امولسیونی ، شیرابه ای از ذرات پلیمر با پایدارکننده های جذب شده هستند . به طور مثال : چسب چوب که شیرابه ی آن ، شامل پلیمر پلی وینیل استات هست و به میزان زیادی در کارهای کارگاهی و چسباندن اتصالات تاق و زبانه برای درها ، پنجره ها و مبلمان در کارخانه ها استفاده می شود .

3 ) چسب هایی که به وسیله سرد کردن ، سخت می شوند و شامل موارد ذیل می باشند : 

چسب های ذوبی : ماده اولیه این چسب ها که از ابزار تفنگ شکلی خارج می شود ، معمولا اتیلن وینیل استات ( EVA ) می باشد که کاربردشان شامل استفاده در جعبه های مقوایی ، صفحه کتاب ، اتصالات حرارتی و نئوپان می باشد . چسب های ذوبی شامل : چسب های ذوبی / پلی آمیدی / پلی اورتان / استرهای آلیفاتیک و پلی استر می باشد .

4 ) چسب های حساس به فشار ( معروف ترین چسب )

چسب های حساس به فشار ،  دائما چسبناک هستند و به خاطر استفاده در نوار چسب ها و برچسب ها معروف می باشند . این چسب ها به طور عمده بر پایه : لاستیک طبیعی /همی پلیمر دسته ای و تصادفی / استایرن – بوتادین / آکریلیک / پی وی سی نرم شده / پلی اتیلن ( مواد نوار معمولی هستند ) . یک طرف نوار با یک آستری یا لایه زیری پوشیده شده . به هیمن دلیل ، چسب ، دائما چسبناک میماند و طرف دیگر ، دارای پوشش آزاد کننده است که به چایی نمی چسبد . مواد آزاد کننده که اغلب استفاده می شود ، همی پلیمری از وینیل الکل و وینیل اکتادسیل کاربامات هست که در اثر واکنش با DVOH با اکتادسیل ایزوسیانات ، ساخته می شود .

** چسب های فوری آکریلات یا همان چسب 123 معروف ، گونه ای چسب های واکنش دهنده هستند که مایع غلیظ درون بطری ، اتیل سیانوآکریلات و یا سایر استرهای سیانوآکریلیک اسید مثل ان بوتیل سیانوآکریلات و 2 اکتیل سیانو آکریلات هست که نوعی چسب سمی و حتی خفه کننده حساب می شود . نوع اکتیل سیانوآکریلات به دلیل سمیت کم و آلرژن نبودن ، برای مصارف پزشکی و دامپزشکی استفاده می شود . بر خلاف تفکر همگی که فکر می کنید مایع چسب با اسپری همراه اش سفت و سخت می شود ، باید گفت که استر سیانوآکریلات با رطوبت و هوا ، واکنش خود پلیمری رشدکننده انجام میدهد و سخت می شود .

چسب های سیانوآکریلیک عمر بسیار کمی دارند و در صورت پلمپ بودن ، 1 سال و در صورت باز شدن درب ، 2 ماه قابل استفاده هستند .

یک عامل سفت کننده دیگر برای مونومرهای سیانوآکریلات ، یون هیدروکسید هست و چسب حاصل را ، سفت تر و قوی تر می کنه . سدیم هیدروژن کربنات اگر همراه با این چسب استفاده بشود ، حالت فوم گونه و سبک و فیلری ایجاد می شود و برای مدل سازی و ماکت سازی کاربرد دارد .

واکنش سدیم هیدروژن کربنات و استر سیانوآکریلات بسیار گرما زا می باشد و بخارهای سمی و خفه کننده ایجاد میکند .

چسب سوپا فیکس از اکسید کلسیم به این منظور استفاده می کند ، با این تفاوت که بسیار سخت تر می شود . حلال و حذف کننده ی چسب های سیانوآکریلاتی ، استون ، دی متیل سولفوکساید ، دی متیل فرمامید ، نیترو متان و متیلن کلراید هست . همچنین از پروپیلن کربنات و گامابوتیرولاکتون هم استفاده می شود .

نام های دیگر چسب های اتیل سیانو آکریلات : cemedine ، permabond ، crazy glue