اهمیت پرکننده‌ها در صنعت چسب

پرکننده‌ها به‌طور گسترده‌ای در محصولات صنایع پلیمری کاربرد دارند. ازجمله کارکردهای پرکننده‌ها می‌توان به کاهش قیمت، کنترل دانسته، بهبود فرایند پذیری، ویژگی‌های نوری، قابلیت هدایت گرمایی، کنترل انبساط گرمایی، خواص الکتریکی، خواص مغناطیسی، به تأخیر انداختن آتش‌گیری و بهبود خواص مکانیکی اشاره کرد.  پرکننده‌ها بیشتر در پلی وینیل کلراید (PVC) مصرف می‌شوند. علاوه بر آن در پلیمرهای اولفینی، نایلون‌ها و پلی‌استرها نیز کاربرد دارند.
پرکننده‌ها ابتدا تنها به‌عنوان مواد افزودنی برای بهبود خواص مکانیکی به کار گرفته می‌شدند اما به دلیل  برخی خصوصیات شیمیایی مانند سطح ویژه پایین، موجب کاهش استحکام کششی یا خمشی می‌شدند. پرکننده‌ها به دلیل افزایش ضریب انتقال حرارت پلیمر، به فرایند قالب‌گیری سرعت می‌بخشند و عمومات به کاهش انبساط گرمایی پلیمر کمک می‌کنند. کنترل میزان توزیع اندازه و سطح ذرات یکی از عوامل مهم در کیفیت و اثربخشی این مواد می‌باشد.

برخی از مواردی که در رشد مصرف پرکننده‌های معدنی نقش دارند، عبارت‌اند از :

شناخت کاربردهای جدید ترکیب‌های شامل پرکننده‌های در ابعاد نانو

توسعه‌ی ترکیب‌های شامل ذرات ultrafine با ابعاد کمتر از ۳ میکرون، که با روش‌های خردسالی ویژه‌ای تشکیل می‌شوند.

افزایش استفاده از ترکیب‌های فیبری طبیعی (چوبی، کتان) همراه با رشد قابل‌توجه و قابل‌انتظار در استفاده از ترکیب‌های نانو رس در صنعت‌های خودرو.

استفاده از پرکننده‌ها در فرمولاسیون یک چسب یا درزگیر به معنای پر کردن فضاهای موجود در آن است. این فضای اشغال‌شده عامل بسیار مهمی در کیفیت محصول نهایی است. پرکننده‌هایی که برای مصارف گوناگون کاربرد دارند عبارت‌اند از کربنات کلسیم، تری هیدرات آلومینیوم، باریم سولفات، سیلیکا، خاک رس کالوئن، دوده، دی‌اکسید تیتانیوم، گرافیت، اکسید روی، اکسیدهای آهن، ماسه، خاک‌اره، الیاف شیشه، میکا، پودر مس و  پودر نقره. ذیلاً به بررسی برخی از این پرکننده‌ها خواهیم پرداخت.

پرکننده‌ها علاوه بر کاهش قیمت چسب، موجب توان دهی رشته‌های سریشم می‌شوند و استحکام چسب‌ها را بهبود می‌بخشند. می‌توان گفت که پرکننده‌ها در تولید همه‌ی چسب‌ها مصرف می‌شوند. در تولید چسب‌های پلیمری، پرکننده‌ها موجب کاهش انقباض رشته‌های پلیمری در هنگام سخت شدن، می‌شود و از ایجاد هرگونه تنش در خط سریشم جلوگیری می‌کند. درواقع این مواد خواص روان شدن را قبل از سخت شدن تغييرمي دهند لذا خواص مكانيكي نهايي را بهبود می‌بخشند.

کربنات کلسیم معدنی

 کربنات کلسیم معدنی جزء پرکننده‌های معدنی نسبتاً ارزان‌قیمت در بازار به شمار می‌رود و در بسیاری از معادن در سراسر دنیا وجود دارد. ذرات کربنات کلسیم می‌تواند در اندازه‌های کمتر از ۱ میکرومتر نیز موجود باشد. کربنات کلسیم به‌طورکلی یک ماده‌ی نسبتاً نرم و نامحلول معدنی است که به‌طور گسترده برای کاهش میزان هزینه‌ها و کنترل میزان انقباضات در چسب‌ها و درزگیرها استفاده می‌شود. ازآنجایی‌که کربنات کلسیم تااندازه‌ای قلیایی است با بسیاری از انواع رزین‌ها سازگار است.

کربنات کلسیم در درجه‌های متفاوتی عرضه می‌شود که عموماً به محل استخراج و فرایند پردازش اولیه آن‌ها بستگی دارد. به‌طورکلی میزان شفافیت(brightness)، توزیع اندازه ذرات و سطح تماس آن‌ها می‌تواند متفاوت باشد. کربنات کلسیم در  طیف بسیار گسترده‌ای از اندازه ذرات وجود دارد و به شکل مطلوب در تولید چسب و درزگیر مورداستفاده قرار می‌گیرد. همچنین این ماده به حفظ ویسکوزیته و استحکام فیزیکی محصول کمک می‌کند. ازآنجایی‌که فرایند پردازش اولیه کربنات کلسیم شامل سنگ‌زنی سنگ‌های بسیار بزرگ به ذرات کوچک‌تر می‌باشد، میزان شفافیت محصول تا حد بسیار زیادی به نوع معدن بستگی دارد.  کربنات کلسیم مورداستفاده در صنایع چسب و درزگیر عموماً به شفافیت بالا نیاز دارد.

آلومینیوم‌تری هیدرات

آلومینیوم‌تری هیدرات یا (ATH) به‌عنوان پیش‌گیرنده از شعله مورداستفاده قرار می‌گیرد.  می‌توان گفت ATH یکی از پرکاربردترین مواد پیش‌گیرنده شعله در جهان است و از پالایش سنگ معدن بوکسیت تولید می‌شود. ATH  دارای مقاومت بسیار بالا در برابر UV و همچنین ثبات هیدرولیکی بسیار مطلوب می‌باشد و یکی از پرکننده‌های ایدئال برای تولید برخی از انواع چسب به شمار می‌رود. انواع بسیار مطلوب ATH مانند ®Micral دارای خواصی ازجمله مقاومت در برابر خم‌شدگی، مقاومت در برابر رطوبت و اختلاط آسان نیز می‌باشد.

باریم سولفات

باریم سولفات، یکی از مواد معدنی بسیار سنگین است و درواقع دانسیته ی آن به بهبود خواص پرکنندگی آن کمک می‌کند. همچنین این ماده ازلحاظ شیمیایی بی‌اثر بوده، پرتو x را جذب می‌کند و میزان لرزش آکوستیک را کاهش می‌دهد.

در فرمولاسیون یک چسب یا یک درزگیر، باریم سولفات یک پرکننده‌ی بسیار مطلوب است؛ به‌خصوص برای کاربردهایی که جذب پرتو x  یا مقاومت شیمیایی ضرورت دارد.

سیلیکا

محصولات سیلیسیوم دی‌اکسید با استفاده از روش‌های گوناگونی تولید می‌شوند. سیلیسیوم دی‌اکسید رسوبی آمورف از واکنش خنثی‌سازی سدیم سیلیکات و اسیدسولفوریک تولید می‌شود با کنترل شرایط واکنش، می‌توان محصولات ساخت‌یافته (structured) نیز تولید کرد. محصولات ساخت‌یافته با اندازه‌های کوچک‌تر و سطح بیشتر و قابلیت جذب بالاتر برای مصارف خاصی کاربرد دارند.  این مواد به‌طور گسترده به‌عنوان قوام دهنده و تیکسوتروپ در صنایع چسب و درزگیر استفاده می‌شود.

شما باید وارد شویدتا بتوانید دیدگاه خود را ارسال کنید