Содержание

Адгезивные материалы — российский производитель товаров — Портал о ломе, отходах и экологии

Компания Адгезивные Материалы более 10 лет работает в секторе B2B по производству изделий в области пен (Foam) и нанесении клеев.  Новые материалы, технологии и развитие рынка вдохновляют нас на производство лучших продуктов и создания максимально комфортных условий сотрудничества для партнеров.

Официальный сайт компании – https://adhesive-m.ru/

Мы можем произвести любой желаемый размер, используя современные технологии клеевых материалов, продольной резки и печати (от небольших серий до больших партий). Наносим покрытия, режем, перфорируем, пробиваем и скатываем в рулоны.

Клейкие ленты на вспененной основе

Предлагаем самоклеющиеся ленты любой ширины, формы (разрезаем с точностью до 0,5 мм), самоклеящиеся односторонние и двусторонние. Хотите улучшить, защитить свою продукцию или упаковку? Вы решите свои проблемы и получите дополнительную ценность для своего продукта с помощью наших клейких лент. Мы продумали все: от возможности повторной герметизации до облегчения открывания упаковки, от защиты продукта до экономии рабочего времени и экономической эффективности.

к содержанию ↑

Скотч

Производим универсальный двусторонний скотч с высокой адгезией. Его широкое применение включает: запечатывание картонных коробок, соединение материалов, крепление декоративных элементов. Можно подобрать скотч как для ручной, так и для автоматической упаковки. В наличии изделие со вспененной основой или клеевой. Поможем подобрать под конкретные задачи.

Туристические коврики

Магазинам товаров для охоты, рыбалки и пикников, оптовым и розничным продавцам поставляем качественные туристические коврики из современного пористого материала. Изделия отличаются прочностью, практичностью, высокими показателями теплозащиты, не промокают и имеют малый вес, что определяет их высокую востребованность в розничном сегменте.  Предусмотрено производство туристических ковриков в широкой цветовой гамме.

к содержанию ↑

Товары для плавания и аквааэробики

Предлагаем оптом нудлы для плавания, калабашки, акваласты, аквагантели, аквапояса из вспененного полиэтилена. Использование пористых материалов высокого качества определяет безопасность и эффективность приспособлений для плавания. Наше предложение адресовано бассейнам, аквапаркам, спортивным центрам, в том числе, где занимаются дети младшего возраста. Это яркие и красивые изделия с обязательными сертификатами санитарной безопасности.

Ссылка на каталог – посмотреть.

Купить любой товар оптом можно из имеющегося в наличии или заказать по индивидуальному проекту. Точные инструкции согласовываются при размещении заказа. Вы можете проверить доступные размеры для данного продукта в описаниях, представленных на сайте.

Все товары поставляем по России, СНГ и странам ЕАЭС.

Полимерные адгезивные материалы для производства и ремонта автомобилей Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 66.066.2

ПОЛИМЕРНЫЕ АД ГЕЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА И РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ

С.И. Корягин1, С.В. Буйлов2, Е.П. Липовская3

Балтийский Федеральный университет имени Иммануила Канта,

236041. г. Калининград, ул. А. Невского, 14 Аннотация — Рассматривается перечень адгезивных материалов, применяемых для склеивания различных деталей автомобилей, герметизации, а также снижение шума и вибрации. Излагаются результаты исследования клеевых соединений на трещиностойкость, а также: при нормальном отрыве, поперечном сдвиге и при одновременном действии нормального отрыва и поперечного сдвига.

Ключевые слова: прочность, нормальный отрыв поперечный сдвиг, трещиностойкость, напряжение, клеевая композиция, образец, полимерное покрытие

POLYMERIC ADHESIVE MATERIALS FOR MANUFACTURING AND CAR

REPAIRING

S.I.Korjagin, S.V.Bujlov, E.P.Lipovskaja The Baltic Federal university (BFU) of Immanuil Kant, 236041, Kaliningrad, A.Nevsky’s street 14

The summary — The list of adhesive materials applied to pasting of time-personal of car details, hermetic sealing, and also noise and vibration decrease is considered. Research results of glutinous connections on the firmness formation of cracks are stated, and also: at a normal separation, cross-section shift and at simultaneous action of a normal separation and cross-section shift.

Keywords: durability, a normal separation cross-section shift, firmness to formation of cracks, pressure, a glutinous composition, the sample, a polymeric covering

В автомобильной промышленности находят широкое применение различные виды адгезивных материалов для склеивания различных деталей, герметизации, а также снижения вибрации и шума. Склеивание секций металлических кузовов еще не нашло широкого применения, тогда как пластмассовые кузова машин многих марок соединяют склеиванием. В связи этим разработка новых адгезивных материалов с улучшенными эксплуатационными свойствами представляет определенный практический интерес. Как правило, основным показателем, характеризующим, пригодность клеевого соединения является его прочность. Учитывая это, представляется целесообразной, разработка усовершенствованных методов испытаний прочности, позволяющих более полно учитывать реальные условия эксплуатации [1].

Наиболее трудоемкими, трудно контролируемыми и в то же время наиболее ответственными с точки зрения конечного результата в процессе склеивания являются операции по подготовке

поверхностей склеиваемых деталей [2.3]. В связи с этим на основе исследований явлений происходящих на границе раздела полимер — твердое тело, был разработан способ регулирования свойств клеевой композиции путем изменения величин поверхностного и межфазного натяжения клея. Для этого в институте химии высокомолекулярных соединений НАН Украины (г. Киев) были синтезированы специальные реакционно-способные поверхностно-активные вещества (РПАВ), способные к химическому взаимодействию с олигомерами основы клеевой композиции. Введение РПАВ в клеевую композицию обеспечивает избирательную смачиваемость клеем поверхностей деталей при наличии на них ряда загрязнений. Кроме того, РПАВ повышают пластичность клеевой композиции, что положительно сказывается на прочностных характеристиках клеевого соединения; РПАВ оказывает влияние на кинетику, как роста, так и релаксации напряжений, в результате удается добиться снижения внутренних напряжений в клеевом

шве до практически безопасного уровня 0,5-1,4 МПа. На основе описанного подхода разработана группа клеевых композиций «Спрут», «Компакт», » СПРУТ-ПЛЮС «, «Адгезив» на основе акрилат-ных, ненасыщенных полиэфирных и бес-стирольных полиэфирных смол. В качестве РПАВ использовались некоторые изоцианаты, а также продукты взаимодействия изоцианатов со спиртами.

Другим направлением работ было совершенствование эпоксидных клеев. Эпоксидные полимеры, благодаря комплексу ценных свойств — высокой адгезии ко многим материалам, малой усадке в процессе отверждения, высокой прочности и жесткости, малой ползучести под нагрузкой — с успехом используются в качестве конструкционных клеев в различных отраслях народного хозяйства. Вместе с тем невысокие ударо- и трещи-ностойкость эпоксиполимеров в значительной мере ограничивают их применение в условиях воздействия ударных и вибрационных нагрузок, температурных перепадов.

Одним из наиболее перспективных путей преодоления указанных препятствий представляется использование в качестве модификаторов низкомолекулярных каучуков с концевыми карбоксильными группами.

В УКРНИИПЛАС ТМАСС (г. Донецк) выполнены исследования смесей полимеров с жидкими карбоксилатными сополимерами олигобутадиона и акрило-нитрила, термопластичными каучуками и теплостойкими полигетероариленами, в частности, исследован комплекс деформационно-прочностных, теплофизических, релаксационных и адгезивных свойств эпоксидных полимеров на основе диглицидиловых эфиров бисфенола. А и резорцина, модифицированных жидкими карбоксилатными каучуками различной полярности и блок-сополимерами со свойствами термоэластопластов. Установлено, что необходимым условием обеспечения высокого модифицирующего эффекта в случае композиций, отверждаемых без подвода тепла, является предварительное (до ведения отвердите-ля) связывание молекул каучука и эпоксидного олигомера за счет реакции эте-рификации карбоксильных и эпоксидных

групп. Введение термоэластопластов в эпоксидную матрицу приводит к формированию двухфазных структур, характеризующихся повышенной когезионной и адгезионной прочностью, жесткостью и ударостойкостью. На основе проведенных исследовании

УКРНИИПЛАСТМАСС разработан широкий ассортимент (18 марок) эпоксидных высокопрочных удара — и водостойких клеев и вибропоглащающих материалов, отличающихся высокой статической прочностью, стойкостью к действию динамических нагрузок и температурных перепадов (в 5-10 раз превосходят существующие материалы), большим температурным интервалом эксплуатации (77473, кратковременным 573, против 213393 К у традиционных эпоксидных клеев), высокой эффективностью демпфирования механических колебаний.

Так же разработан уретановый тиксотропный клей для склеивания металлов и пластмасс и жидкие каучуки для крепления стекол, также пригодные для защиты металлических деталей от коррозии (предел прочности при равномерном отрыве 80 МПа, прочность при отслаивании 30 — 40 Н/см).

Методы испытания материалов принято разделять на две принципиально различающиеся группы: первая предусматривает испытание образца в предположении макросплошности материала, вторая — испытание образца, содержащего трещины или трещиноподобные дефекты, создающие разрывы сплошности материала и вызывающие предельно высокую концентрацию напряжений в окрестности трещин и дефектов [1].

Первая из указанных групп основана на концепции «среднего напряжения», предполагающей, что момент разрушения определяется средним значением напряжения в сечении клеевого шва; испытания направлены на определение этих напряжений. Такие испытания наиболее распространены, многие из них стандартизированы в разных странах. [2].

Испытания второй группы основаны на концепции механики трещин. Практическая ценность такого подхода заключается в возможности оценки опасности различных трещиноподобных дефектов, например, участков соединения с

отсутствием адгезии, а также некоторых концентратов напряжений. Это дает возможность подбирать состав клеевой композиции, контролировать технологический процесс, выполнять работы по обнаружению, оценке и устранению дефектов. Учет условий и характера разрушения помогает при анализе причин разрушения клеевых соединений [3,4].

В настоящих исследованиях использованы оба из отмеченных выше подходов.

Стандартные методы испытаний позволяют определять прочность при действии либо нормальных, либо касательных напряжений. Применение результатов этих методов ограничено, так как в реальных клеевых соединениях, как правило, действуют одновременно нормальные и касательные напряжения [ 1].

Нами разработаны испытательная установка и образец клеевого соединения, которые решают эту проблему и обеспечивают повышение точности испытаний за счет снижения концентрации напряжений в клеевом слое [5,6].

Основными элементами установки (рис.1) являются станина 1, стойка 2 с осью 3 и расположенным на этой оси захватом 4 для крепления образца 5. Один конец образа закреплен в захвате 4, а второй через рычаг 6 связан с силовозбу-дителем. Между точкой приложения поперечной силы и клеевым швом 7 установлен кронштейн 8 с роликовым упором 9, контактирующим с регулируемой поворотной опорой 10.

Образец клеевого соединения закрепляется в захвате таким образом, чтобы центр тяжести площади поперечного сечения клеевого шва совмещался с осью вращения клеевого шва. Тождественное равенство нулю изгибающего момента в сечении клеевого шва является одним из отличий предложенной установки по сравнению с известными.

При нагружении образца поперечной нагрузкой Р в клеевом шве возникают продольная N и поперечная Q силы:

_ [Р(а + 1)гд ос]/ . т

/[а + кгд ос]’ (1)

N =

которые создают соответственно нормальные и касательные напряжения. Изменяя величины а и I обеспечивают получение требуемого типа напряженного состояния.

Рисунок 1 — Схема установки для испытания прочности образцов при совместном действии нормальных и касательных напряжений

С целью снижения концентрации касательных напряжений в поперечном сечении клеевого шва разработан образец (рис.2), состоящий из двух брусьев, соединенных клеевым швом. Ширина сечения на среднем участке описывается зависимостью:

Г-

ь(г) = ¿ехр(-7 /2с),

(2)

а статические моменты площадей крайних участков:

Б = ctexp(-h3/2c), (3)

где: ширина сечения на нейтральной

оси; Ъ — координата точки в направлении действия поперечной силы, с — постоянная, к — полувысота.

В среднем участке образца обеспечивается распределение касательных напряжений близкое к однородному.

(2 =

_ [Р01 гд ОС —Г)Ьд ос]

И

[а + Ь. Ьд оср

Рисунок 2 — Схема образца

На рис.3 представлены результаты испытаний образцов на основе клеевой композиции «Компакт». Субстрат — сталь, склеивание по влажной поверхности.

Сопоставление со стандартными испытаниями показало, что имеется существенное повышение прочности в разработанном образце при действии касательных напряжений по сравнению со стандартным испытанием на сдвиг, что объясняется существенной концентрацией напряжений в стандартном образце.

Авторами разработан и использовался метод определения трещиностой-кости клеевых соединений, позволяющий проводить испытания при нормальном отрыве, поперечном сдвиге и при одновременном действии нормального отрыва и поперечного сдвига. Использовался образец в виде двойной консольной балки (рис.4) [7.8].

Для такого образца величина удельной энергии продвижения трещины определяется соотношением:

г2

С — М ¡2Ъ +

+ к /еж —

(1-к2)/

/Шо1

(4)

где: Е — модуль упругости; J — момент инерции; Ь — ширина образца.

с = ма/2ь[1/ад + *7ад- —

_ (1 — к2)/

/то

(4)

где: Е — модуль упругости; J — момент инерции; Ь — ширина образца.

Е-М

— Вид напряженного состояния в окрестности вершины трещины определяется величиной коэффициента К и может быть получено любое соотношение 01С]/02. На рис.6. представлены результаты испытания, трещиностойкости клеевого соединения стали и стеклопластика на основе композиции “СПРУТ-ПЛЮС”.

Для исследования докритического разрушения клеевого соединения использовался образец, состоящий из двух склеенных балок (рис.5). Несклеенные балки имеют предварительный изгиб: перед

склеиванием балки выпрямляются и, таким образом, разрушение образца происходит из-за остаточных напряжений.-ЕЖ К)2/ ,

/т01

(5)

нагруженный изгибными моментами

Рисунок 5 — Образец для исследования докритического нагружения

Очевидно, что применение такого образца эквивалентно использования образца показанного на рис.4, нагруженного постоянными изгибными моментами.

На рис.6, представлены результаты, испытаний соединений стали со стеклопластиком на основе композиции “СПРУТ-ПЛЮС”.

/

/ 1

1 / у /

( /

О 250 500 750 1000 О, Цж/к

Рисунок 6 — Кинетика докритического разрушения клеевого соединения

Описанные методы испытаний позволили комплексно исследовать свойства полимерных адгезивных материалов и определить возможные области их применения в различных отраслях промышленности.

Проведенные исследования позволили определить возможные области применения разработанных полимерных адгезивных материалов.

Полимерные материалы «Адгезив”, “СПРУТ-ПЛЮС” и эпоксидная композиция УП-5-233 были использованы для следующих целей:

— устранение течей топливных баков и радиаторов;

— ремонт прогоревших или поврежденных сквозной коррозией глушителей;

— ремонт втулок, крышек и корпусов насосов, уплотнительных поясов в рубашке блока двигателей;

— заделка (заливка) раковин и трещин в различных деталях;

— восстановление шпоночных пазов на валах или на сопрягаемых деталях;

— ремонт элементов кузова, днища, багажника и кабин;

— восстановление гильз рабочих цилиндров и поверхностей подшипников скольжения.

Ремонт деталей машин с помощью полимерных материалов производился как на специализированных предприятиях, так и в гаражах и в автохозяйствах.

Осмотры отремонтированных таким способом деталей машин и элементов через два года показали, что полимерный материал находится в хорошем состоянии и не нуждается в замене, дальнейший коррозионный износ металла не наблюдается.

Литература

1. Корягин С.И.Несущая способность композиционных материалов. Калининград. ГИПП «Янтарный сказ». — 1996. — 301 с.

2. Корягин С.И., Буйлов С.В. Оценка характеристик трещиностойкости клеевых соединений// Вестник машиностроения. — 1989, — №5.

3. Корягин С.И. Влияние способа обработки металлической поверхности на прочность клеевых соединений// Вестник машиностроения. — 1986. -№1.

4. Корягин С.И., Власенко Е.А. Оценка прочности соединения металлических элементов армированным полимерным слоем при сложном нагружении// Изв. ВУЗов МВ и ССО «Машиностроение». — 1985. — №10

5. Корягин С.И., Буйлов С.В. Установка для определения прочности клеевых соединений при совместном действии нормальных и касательных напряжений// Заводская лаборатория, — 1996. -№4

6. А.с.1548696 СССР. Образец для определения

адгезионной прочности/ С.В.Буйлов,

С.И.Корягин, Е.А.Власенко//Б.и. 1990. — №9

7. А.с. 1529072 СССР. Способ испытания клеевого соединения на трещиностойкость/ С.В.Буйлов, С.И.Корягин// Б.и. — 1989. — №46

8. Корягин С.И., Буйлов С.В. Оценка характеристик трещиностойкости армированного полимерного покрытия, нанесенного на металлический элемент // Заводская лаборатория. — 1996. — №10

1 Корягин Сергей Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой автосервиса БФУ,тел.: (4012)338284, e-mail: [email protected]

2 Буйлов Сергей Владимирович, кандидат технических наук, доцент , тел.:(4012)338284, e-mail: [email protected]

3 Липовская Елена Петровна, ассистент кафедры автосервиса БФУ, тел: (4012)338284, email: [email protected] ru

Адгезивные материалы Ижевск. торгово-производственная компания

Адгезивные материалы

торгово-производственная компания

Оценка компании

Краткая информация

Контактная информация об организации Адгезивные материалы размещается в справочнике предприятий Ижевска и Удмуртии в рубриках: под номером 11403. Основное направление компании — торгово-производственная компания. Данные включают в себя название компании, адрес, почтовый индекс, сферы деятельности, телефон и факс Адгезивные материалы, а также имеет дополнительную информацию: график работы, акции, фотографии и отзывы клиентов о работе этой организации.

Опишите неточность увиденную в карточке предприятия

Контактная информация

АдресКарла Маркса, 1а лит А
Офис2 этаж
Телефон67-29-09
Факс50-71-17
E-mail[email protected]
СайтНе указан

График работы

&nbsp&nbspПн.&nbsp&nbsp09:00-18:00&nbsp&nbsp

&nbsp&nbspВт.&nbsp&nbsp09:00-18:00&nbsp&nbsp

&nbsp&nbspСр.&nbsp&nbsp09:00-18:00&nbsp&nbsp

&nbsp&nbspЧт.&nbsp&nbsp09:00-18:00&nbsp&nbsp

&nbsp&nbspПт.&nbsp&nbsp09:00-18:00&nbsp&nbsp

&nbsp&nbspСб.&nbsp&nbspВыходной&nbsp&nbsp

&nbsp&nbspВс.&nbsp&nbspВыходной&nbsp&nbsp

Расположение на карте города

Фотографии здания

Фотографий не найдено

Ближайшие остановки

Оставьте первый комментарий

Ждем ваш первый комментарий

Рекомендуемые предприятия

Капитан
торговая компания Ул. Кирова, 146
ул. Кирова, 146 Капитан
торговая компания Шоссе Воткинское, 168а
ш. Воткинское, 168а Капитан
торговая компания Ул. Удмуртская, 304н
ул. Удмуртская, 304н НикаС
магазин материалов для деревянного домостроения Ул. Пойма, 17к16
ул. Пойма, 17 /166 НикаС
магазин материалов для деревянного домостроения Ул. Спортивная, 117
ул. Спортивная, 117 Эргон
производственная компания
ул. Автозаводская, 5

Статистика просмотров

Просмотры страницы (уникальные)

За все время: 1622 (1407) • За этот день: 1 (1) • За прошлый день: 1 (1) • За этот месяц: 5 (4) • За прошлый месяц: 10 (10)

Адгезивные и протравочные материалы

2Бонд Рефил/2 Bond Refill — адгезивная система, 4мл Производитель Kulzer
Страна происхождения Германия
All Bond 3 — двухступенчатый адгезив для реставрации (набор) Производитель Bisco
Страна происхождения CША
One Step — универсальный адгезив (6мл) Производитель Bisco
Страна происхождения CША
One Step Plus — универсальный наполненный адгезив (6мл) Производитель Bisco
Страна происхождения CША
Ortho Bracket Paste LC — паста для ортодонтических брекетов (набор: 2шпр. х 5гр,1шпр. х 5гр, 4мл) Производитель Bisco
Страна происхождения CША
Uni-Etch 32% — универсальная протравка (30гр) Производитель Bisco
Страна происхождения CША
Uni-Etch 32% — универсальная протравка (5гр) Производитель Bisco
Страна происхождения CША
Адпер Изи Уан/Adper Easy One — адгезив стоматологический, 5мл Производитель 3M ESPE
Страна происхождения CША
Артикул 7000030707
Адпер Промпт Л-Поп/Adper Prompt L-Pop — адгезив стоматологический, 1шт Производитель 3M ESPE
Страна происхождения CША
Артикул 7000030679
Адпер Промпт Л-Поп/Adper Prompt L-Pop — адгезив стоматологический, 40шт Производитель 3M ESPE
Страна происхождения CША
Артикул 7000030679
Адпер Сингл Бонд 2/Single Bond 2 — адгезив стоматологический, 6мл Производитель 3M ESPE
Страна происхождения CША
Артикул 7000030482
Амбер/Ambar — адгезив (6мл) Производитель
Страна происхождения Бразилия
Бонд Форс 2 Кит/Bond Force II Kit — адгезив, набор 5мл Производитель Tokuyama Dental
Страна происхождения Япония
Бонд Форс Кит/Bond Force Kit — адгезив, набор 5мл Производитель Tokuyama Dental
Страна происхождения Япония
Витремер/Vitremer — праймер 3303P (6,5мл) Производитель 3M ESPE
Страна происхождения CША
Артикул 7000054642
Гель для травления Кондиционер 36/Conditioner 36, шприц 3гр Производитель Dentsply
Страна происхождения Германия
Гель протравочный Скотчбонд/Scotchbond 7523, шприц 3мл+25насадок Производитель 3M ESPE
Страна происхождения CША
Артикул 7000030526
Глума Бонд5 Боттл Рефил/Gluma Bond5 Bottle Refill — адгезивная система, 4мл Производитель Kulzer
Страна происхождения Германия
Глума Десенситайзер/Gluma Desensitizer — материал стоматологический, 5мл Производитель Kulzer
Страна происхождения Германия
Глума Селф Этч Боттл Рефил/Gluma Self Etch Bottle Refill — адгезивная система VII поколения, 4мл Производитель Kulzer
Страна происхождения Германия
ДенФил/DenFil — бондинг, 5мл Производитель Vericom
Страна происхождения Корея
Диа Плюс/Dia Plus — бонд 5го поколения (5 мл) Производитель DiaDent
Страна происхождения Корея
ИксП Бонд/XP Bond — однокомп. светов. адгезив (1х4.5мл) Производитель Dentsply
Страна происхождения Германия
ОптиБонд Соло Плюс/OptiBond Solo Plus — адгезив, 3мл Производитель Kerr
Страна происхождения Италия
Артикул 60561
ОптиБонд ФЛ/OptiBond FL — набор (праймер 8мл+адгезив 8мл+гель д/тавл. 3гр) Производитель Kerr
Страна происхождения Италия
Артикул 26684E
Прайм энд Бонд /Prime&Bond One Etch and Rinse — однокомп. световой адгезив, 3,5мл Производитель Dentsply
Страна происхождения Германия
Прайм энд Бонд /Prime&Bond One Select — однокомп. световой адгезив, 3,5мл Производитель Dentsply
Страна происхождения Германия
Прайм энд Бонд НТ/Prime&Bond NT — однокомп. световой адгезив (1х3.5мл) Производитель Dentsply
Страна происхождения Германия
Прайм энд Бонд НТ/Prime&Bond NT — однокомп. световой адгезив (1х4.5мл) Производитель Dentsply
Страна происхождения Германия
Прима 2000/Prima 2000 — адгезив одноэтапный, 5мл Производитель BJM LAB
Страна происхождения Израиль
Артикул 100225
Ульта-Этч/Ultra-Etch — гель протравочный, 1,2мл UL168А Производитель Ultradent
Страна происхождения CША
Артикул UL168А
Шилд Форс Кит/Shield Force Kit — десенситайзер, набор 3мл Производитель Tokuyama Dental
Страна происхождения Япония

ООО «АДГЕЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ» — г. Ижевск — ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АДГЕЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ»

Основной
22.2 Производство изделий из пластмасс
Дополнительные
15.12 Производство чемоданов, дамских сумок и аналогичных изделий из кожи и других материалов; производство шорно-седельных и других изделий из кожи
17.2 Производство изделий из бумаги и картона
20.52 Производство клеев
20.59.6 Производство желатина и его производных
22.19.7 Производство изделий из вулканизированной резины, не включенных в другие группировки
25.99.2 Производство прочих металлических изделий
32.30 Производство спортивных товаров
32.99.9 Производство прочих изделий, не включенных в другие группировки
38.32.2 Обработка отходов и лома драгоценных металлов
38.32.3 Обработка отходов и лома черных металлов
38.32.4 Обработка отходов и лома цветных металлов
38.32.5 Обработка вторичного неметаллического сырья
46.42 Торговля оптовая одеждой и обувью
46.49.4 Торговля оптовая прочими потребительскими товарами
46.73.6 Торговля оптовая прочими строительными материалами и изделиями
46.75 Торговля оптовая химическими продуктами
46.76 Торговля оптовая прочими промежуточными продуктами
46.77 Торговля оптовая отходами и ломом
46.90 Торговля оптовая неспециализированная
47.5 Торговля розничная прочими бытовыми изделиями в специализированных магазинах
47.9 Торговля розничная вне магазинов, палаток, рынков
68.2 Аренда и управление собственным или арендованным недвижимым имуществом
77.11 Аренда и лизинг легковых автомобилей и легких автотранспортных средств
77.39.1 Аренда и лизинг прочих сухопутных транспортных средств и оборудования

Клей — Энциклопедия Нового Света

Капли воды прилипают к цветку гибискуса

Клей — это материал, который может приклеиваться (прилипать) к другим материалам и помогать соединять их вместе. Состояние прикрепления известно как прилипание , которое основано на притяжении между молекулами соприкасающихся предметов.

В настоящее время доступны различные типы клеев, полученных из природных и синтетических источников. Некоторые современные синтетические клеи чрезвычайно прочны и все чаще используются в строительстве и промышленности.

Клеевой пистолет содержит горячий клей.

История

Похоже, что самыми ранними клеями, использовавшимися в истории, были натуральные камеди и другие растительные смолы. Археологи нашли керамические сосуды шеститысячелетней давности, которые разбились и были отремонтированы с помощью растительной смолы. Коренные американцы на территории нынешних восточных Соединенных Штатов использовали смесь еловой камеди и жира в качестве клея и замазки для водонепроницаемых швов в своих каноэ из бересты. В древней Вавилонии для склеивания статуй использовали смолоподобный клей.

Есть также свидетельства того, что многие ранние клеи были клеями, изготовленными из продуктов животного происхождения. Например, коренные американцы делали клей из копыт буйвола. Ранние египтяне использовали клей для животных для ремонта трещин в гробницах, мебели, слоновой кости и папирусе. Монголы использовали клей для изготовления своих коротких луков.

В средние века в Европе яичным белком украшали пергаменты золотыми листьями. В 1700-х годах в Голландии была основана первая клеевая фабрика, производившая шкурный клей.Позже, в 1750-х годах, британцы представили рыбий клей. По мере продолжения модернизации были выданы новые патенты на использование каучука, костей, крахмала, рыбы и казеина. Современные синтетические клеи обладают улучшенной гибкостью, прочностью, скоростью отверждения, термостойкостью и химической стойкостью.

Типы клеев

Адгезивы могут быть классифицированы как натуральные или синтетические. Примерами натуральных клеев являются растительные смолы, клеи из шкур и кожи животных и клеи из минеральных (неорганических) источников.Примерами синтетических клеев являются полимеры, такие как эластомеры, термопласты и термореактивные материалы. Клеи также могут быть сгруппированы в соответствии с их свойствами следующим образом.

Сохнущие клеи

Эти клеи представляют собой смесь ингредиентов (обычно полимеров), растворенных в растворителе. Клеи, такие как белый клей и резиновые клеи, относятся к семейству высыхающих клеев . По мере испарения растворителя клей затвердевает. В зависимости от химического состава клея он в большей или меньшей степени прилипает к разным материалам.Эти клеи обычно слабые и используются в бытовых целях. Те, что предназначены для использования маленькими детьми, сделаны нетоксичными.

Контактные клеи

Контактный клей должен быть нанесен на обе поверхности и выдержан в течение некоторого времени (иногда до 24 часов) для высыхания, прежде чем две поверхности будут соединены вместе. [1] После соединения поверхностей соединение образуется очень быстро, [2] и обычно нет необходимости прикладывать давление в течение длительного времени.Другими словами, часто нет необходимости использовать струбцины, что удобно.

Горячие (термопластичные) клеи

Эти термопласты, также известные как клеи-расплавы, наносятся горячими и просто оставляются для затвердевания при охлаждении. Они стали популярными для поделок из-за простоты использования и широкого спектра распространенных материалов, к которым они могут приклеиваться. Клеевой пистолет — один из способов нанесения горячего клея. Твердый клей плавится в корпусе пистолета, а жидкий материал проходит через ствол пистолета на материал, где затвердевает.

Реактивные клеи

Реактивный клей действует путем химической связи с материалом поверхности. Наносится тонким слоем. Реактивные клеи включают двухкомпонентные эпоксидные, пероксидные, силановые, изоцианатные или металлические сшивающие агенты. Они менее эффективны, когда есть второстепенная цель — заполнение зазоров между поверхностями.

Такие клеи часто используются для предотвращения ослабления болтов и винтов в быстро движущихся узлах, таких как автомобильные двигатели. Они в значительной степени ответственны за более тихую работу современных автомобильных двигателей.

Клеи, чувствительные к давлению

Адгезивы, чувствительные к давлению (PSA), образуют связь путем приложения легкого давления, чтобы связать клей с адгезивом (основой для прикрепления). Они разработаны с балансом между потоком и сопротивлением потоку. Связь образуется, потому что клей достаточно мягкий, чтобы течь и «смачивать» адгезив. Соединение имеет прочность, потому что клей достаточно твердый, чтобы сопротивляться растеканию, когда к соединению прикладывается напряжение. Как только клей и адгезив оказываются в непосредственной близости друг от друга, взаимодействия между их молекулами вносят значительный вклад в конечную прочность соединения.PSA производятся либо с жидким носителем, либо в полностью твердом виде.

PSA предназначены как для постоянного, так и для съемного применения. Примеры постоянного применения включают этикетки безопасности для энергетического оборудования, фольгированную ленту для воздуховодов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, сборку внутренней отделки автомобилей и звукопоглощающие / вибропоглощающие пленки. Некоторые высокопроизводительные постоянные PSA могут выдерживать килограммы веса на квадратный сантиметр площади контакта даже при повышенных температурах. Постоянные СРП могут быть первоначально удалены (например, для возврата товаров с неправильной маркировкой) и закреплены на постоянной основе через несколько часов или дней.

Съемные PSA предназначены для создания временной фиксации и в идеале могут быть удалены через месяцы или годы, не оставляя следов на адгезиве. Они используются в таких приложениях, как пленки для защиты поверхности, малярные ленты, бумага для закладок и заметок, ценники и рекламные графические материалы. Полиэтиленовая пленка также обладает временными адгезивными свойствами. В медицинских целях они используются в тех случаях, когда необходимо обеспечить контакт с кожей, например, для повязок для ухода за ранами, электродов ЭКГ, спортивной ленты, а также пластырей с обезболивающими и трансдермальными препаратами.Некоторые съемные клеи предназначены для многократного приклеивания и отклеивания. Они имеют низкую адгезию и обычно не могут выдерживать большой вес.

Механизмы сцепления

Капли воды прилипают к листьям

Прочность соединения между клеем и его подложкой зависит от многих факторов, включая механизм, с помощью которого это происходит, и площадь поверхности, на которой два материала контактируют друг с другом. Материалы, которые смачивают друг друга, как правило, имеют большую площадь контакта, чем те, которые этого не делают.Было предложено пять механизмов, объясняющих, почему один материал прилипает к другому.

Капли росы прилипают к паутине

Механическая адгезия

Два материала могут быть механически сцеплены, например, когда клей проникает в небольшие поры материалов. Некоторые текстильные клеи образуют мелкие соединения. На больших уровнях механические связи могут быть сформированы путем шитья или использования липучек.

Химическая адгезия

Два материала могут образовать соединение в месте соединения.Самые прочные соединения — это когда атомы двух материалов обмениваются электронами (в случае ионных связей) или делят электроны (в случаях ковалентных связей). Более слабые связи (известные как водородные связи) образуются, если атомы кислорода, азота или фтора двух материалов имеют общее ядро ​​водорода.

Дисперсионная адгезия

При дисперсионной адгезии (также известной как адсорбция) два материала удерживаются вместе благодаря так называемым «силам Ван-дер-Ваальса». Это слабые (но многочисленные) взаимодействия между молекулами материалов, возникающие за счет движения или смещения электронов внутри молекул.

Электростатическая адгезия

Некоторые проводящие материалы могут пропускать электроны, образуя разницу в электрическом заряде на стыке. Это приводит к структуре, похожей на конденсатор, и создает электростатическую силу притяжения между материалами.

Диффузионная адгезия

Некоторые материалы могут сливаться в месте соединения путем диффузии. Это может происходить, когда молекулы обоих материалов подвижны и растворимы друг в друге. Это было бы особенно эффективно с полимерными цепями, где один конец молекулы одного материала диффундирует в молекулы другого материала.Это также механизм, участвующий в спекании. Когда металлические или керамические порошки прессуются и нагреваются, атомы могут диффундировать от одной частицы к другой, тем самым соединяя частицы друг с другом.

Разрушение клеевого шва

Клеевой шов может разрушиться в разных местах

При приложении нагрузки к материалам, скрепленным клеем, клеевое соединение может разрушиться. Существует несколько основных типов переломов, а именно:

  • Когезионный излом: «Когезивный» излом образуется, если трещина распространяется в массе полимера, из которого состоит клей.В этом случае поверхности обоих адгезивов будут покрыты отслоившимся клеем. Трещина может распространяться вблизи центра слоя или вблизи границы раздела.
  • Межфазный излом: Излом называется «адгезивным» или «межфазным», когда разделение происходит на границе между адгезивом и адгезивом. Межфазный характер поверхности излома обычно обнаруживается при визуальном осмотре, но передовые методы определения характеристик поверхности (такие как спектрофотометрия) позволяют точно определить местонахождение трещины.
  • Смешанное разрушение: Это случай, когда трещина распространяется в одних местах «сплошным» образом, а в других участках — «межфазным».
  • Разрушение с чередованием траекторий трещин: В этом случае трещины перескакивают с одной поверхности раздела на другую. Этот тип разрушения возникает при наличии растягивающих предварительных напряжений в клеевом слое.

В некоторых случаях адгезив (подложка) может разрушиться, в то время как клей, будучи более прочным, может остаться неповрежденным.

Рассмотрим несколько примеров различных типов переломов. При удалении ценника, прикрепленного к товару, клей обычно остается частично на этикетке, а частично на поверхности товара. Это случай когезионной неудачи. Если же слой бумаги остался прилипшим к поверхности, значит, клей не разошелся, а произошел разрыв одной из подложек. Примером нарушения адгезии является случай, когда кто-то разбирает печенье Oreo, и вся начинка остается на одной стороне.

Примеры клеев

Исторически термин «клей» относился к белковым коллоидам, приготовленным из тканей животных. Это значение было распространено на любое похожее на клей вещество, используемое для прикрепления одного материала к другому. Ниже приведены некоторые примеры клеев, обычно называемых клеями.

  • Цианоакрилат (торговые марки Super Glue, Krazy Glue)
  • Казеиновый клей (белковый клей)
  • Камедь для почтовых марок
  • Цементные клеи:
    • Контактный цемент
    • Резиновый клей
    • Пироксилиновый цемент
    • Клей для пластмасс (технически растворитель, а не клей)
  • Клеи на основе смолы:
    • Эпоксидные смолы
    • Акриловая смола
    • Фенолформальдегидная смола
    • Поливинилацетат (ПВА), включая белый клей (например, клей Элмера) и желтый столярный клей (алифатическая смола)
    • Клеевые стержни (на основе ПВП (поливинилпирролидон) или ПВА)
    • Полиэфирная смола
    • Резорциновая смола
    • Клей на основе карбамида (пластиковая смола)
    • Смола карбамидоформальдегидная
  • Клеи на растительной основе:
    • Слизь
    • Крахмальный клей
    • Соевый клей
    • Паста из тапиоки (известная как «растительный клей»)
  • Клеи для животных:
    • Клей для кожи (чешуйчатый и жидкий)
    • Костный клей
    • Рыбий клей
    • Клей для кожи кролика
    • Лошадь
    • Клей для копыт
  • Акрилонитрил
  • Нитрат целлюлозы
  • Комбинированный латекс
  • Неопреновая основа
  • Полисульфид
  • Полиуретан
  • Поливинилхлорид (ПВХ)
  • Резиновая основа
  • Силиконовая основа
  • Альбуминовый клей
  • Керамический клей
  • Ультрафиолетовый клей

Примечания

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Комин, Джон. Наука о адгезии . Королевское химическое общество в мягкой обложке, 1997. ISBN 0854045430
  • Kinloch, AJ Адгезия и клеи: наука и технология . Чепмен и Холл, 1987 г. Новое издание, 2001 г. Спрингер. ISBN 041227440X
  • Весловский Роман Алексеевич и. Владимир. Н. Кестельман. Адгезия полимеров . Нью-Йорк: McGraw-Hill Professional, 2001. ISBN 0071370455

Внешние ссылки

Все ссылки получены 28 апреля 2021 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света авторов и редакторов переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Клей — Энциклопедия Нового Света

Капли воды прилипают к цветку гибискуса

Клей — это материал, который может приклеиваться (прилипать) к другим материалам и помогать соединять их вместе. Состояние прикрепления известно как прилипание , которое основано на притяжении между молекулами соприкасающихся предметов.

В настоящее время доступны различные типы клеев, полученных из природных и синтетических источников. Некоторые современные синтетические клеи чрезвычайно прочны и все чаще используются в строительстве и промышленности.

Клеевой пистолет содержит горячий клей.

История

Похоже, что самыми ранними клеями, использовавшимися в истории, были натуральные камеди и другие растительные смолы. Археологи нашли керамические сосуды шеститысячелетней давности, которые разбились и были отремонтированы с помощью растительной смолы. Коренные американцы на территории нынешних восточных Соединенных Штатов использовали смесь еловой камеди и жира в качестве клея и замазки для водонепроницаемых швов в своих каноэ из бересты. В древней Вавилонии для склеивания статуй использовали смолоподобный клей.

Есть также свидетельства того, что многие ранние клеи были клеями, изготовленными из продуктов животного происхождения. Например, коренные американцы делали клей из копыт буйвола. Ранние египтяне использовали клей для животных для ремонта трещин в гробницах, мебели, слоновой кости и папирусе. Монголы использовали клей для изготовления своих коротких луков.

В средние века в Европе яичным белком украшали пергаменты золотыми листьями. В 1700-х годах в Голландии была основана первая клеевая фабрика, производившая шкурный клей.Позже, в 1750-х годах, британцы представили рыбий клей. По мере продолжения модернизации были выданы новые патенты на использование каучука, костей, крахмала, рыбы и казеина. Современные синтетические клеи обладают улучшенной гибкостью, прочностью, скоростью отверждения, термостойкостью и химической стойкостью.

Типы клеев

Адгезивы могут быть классифицированы как натуральные или синтетические. Примерами натуральных клеев являются растительные смолы, клеи из шкур и кожи животных и клеи из минеральных (неорганических) источников.Примерами синтетических клеев являются полимеры, такие как эластомеры, термопласты и термореактивные материалы. Клеи также могут быть сгруппированы в соответствии с их свойствами следующим образом.

Сохнущие клеи

Эти клеи представляют собой смесь ингредиентов (обычно полимеров), растворенных в растворителе. Клеи, такие как белый клей и резиновые клеи, относятся к семейству высыхающих клеев . По мере испарения растворителя клей затвердевает. В зависимости от химического состава клея он в большей или меньшей степени прилипает к разным материалам.Эти клеи обычно слабые и используются в бытовых целях. Те, что предназначены для использования маленькими детьми, сделаны нетоксичными.

Контактные клеи

Контактный клей должен быть нанесен на обе поверхности и выдержан в течение некоторого времени (иногда до 24 часов) для высыхания, прежде чем две поверхности будут соединены вместе. [1] После соединения поверхностей соединение образуется очень быстро, [2] и обычно нет необходимости прикладывать давление в течение длительного времени.Другими словами, часто нет необходимости использовать струбцины, что удобно.

Горячие (термопластичные) клеи

Эти термопласты, также известные как клеи-расплавы, наносятся горячими и просто оставляются для затвердевания при охлаждении. Они стали популярными для поделок из-за простоты использования и широкого спектра распространенных материалов, к которым они могут приклеиваться. Клеевой пистолет — один из способов нанесения горячего клея. Твердый клей плавится в корпусе пистолета, а жидкий материал проходит через ствол пистолета на материал, где затвердевает.

Реактивные клеи

Реактивный клей действует путем химической связи с материалом поверхности. Наносится тонким слоем. Реактивные клеи включают двухкомпонентные эпоксидные, пероксидные, силановые, изоцианатные или металлические сшивающие агенты. Они менее эффективны, когда есть второстепенная цель — заполнение зазоров между поверхностями.

Такие клеи часто используются для предотвращения ослабления болтов и винтов в быстро движущихся узлах, таких как автомобильные двигатели. Они в значительной степени ответственны за более тихую работу современных автомобильных двигателей.

Клеи, чувствительные к давлению

Адгезивы, чувствительные к давлению (PSA), образуют связь путем приложения легкого давления, чтобы связать клей с адгезивом (основой для прикрепления). Они разработаны с балансом между потоком и сопротивлением потоку. Связь образуется, потому что клей достаточно мягкий, чтобы течь и «смачивать» адгезив. Соединение имеет прочность, потому что клей достаточно твердый, чтобы сопротивляться растеканию, когда к соединению прикладывается напряжение. Как только клей и адгезив оказываются в непосредственной близости друг от друга, взаимодействия между их молекулами вносят значительный вклад в конечную прочность соединения.PSA производятся либо с жидким носителем, либо в полностью твердом виде.

PSA предназначены как для постоянного, так и для съемного применения. Примеры постоянного применения включают этикетки безопасности для энергетического оборудования, фольгированную ленту для воздуховодов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, сборку внутренней отделки автомобилей и звукопоглощающие / вибропоглощающие пленки. Некоторые высокопроизводительные постоянные PSA могут выдерживать килограммы веса на квадратный сантиметр площади контакта даже при повышенных температурах. Постоянные СРП могут быть первоначально удалены (например, для возврата товаров с неправильной маркировкой) и закреплены на постоянной основе через несколько часов или дней.

Съемные PSA предназначены для создания временной фиксации и в идеале могут быть удалены через месяцы или годы, не оставляя следов на адгезиве. Они используются в таких приложениях, как пленки для защиты поверхности, малярные ленты, бумага для закладок и заметок, ценники и рекламные графические материалы. Полиэтиленовая пленка также обладает временными адгезивными свойствами. В медицинских целях они используются в тех случаях, когда необходимо обеспечить контакт с кожей, например, для повязок для ухода за ранами, электродов ЭКГ, спортивной ленты, а также пластырей с обезболивающими и трансдермальными препаратами.Некоторые съемные клеи предназначены для многократного приклеивания и отклеивания. Они имеют низкую адгезию и обычно не могут выдерживать большой вес.

Механизмы сцепления

Капли воды прилипают к листьям

Прочность соединения между клеем и его подложкой зависит от многих факторов, включая механизм, с помощью которого это происходит, и площадь поверхности, на которой два материала контактируют друг с другом. Материалы, которые смачивают друг друга, как правило, имеют большую площадь контакта, чем те, которые этого не делают.Было предложено пять механизмов, объясняющих, почему один материал прилипает к другому.

Капли росы прилипают к паутине

Механическая адгезия

Два материала могут быть механически сцеплены, например, когда клей проникает в небольшие поры материалов. Некоторые текстильные клеи образуют мелкие соединения. На больших уровнях механические связи могут быть сформированы путем шитья или использования липучек.

Химическая адгезия

Два материала могут образовать соединение в месте соединения.Самые прочные соединения — это когда атомы двух материалов обмениваются электронами (в случае ионных связей) или делят электроны (в случаях ковалентных связей). Более слабые связи (известные как водородные связи) образуются, если атомы кислорода, азота или фтора двух материалов имеют общее ядро ​​водорода.

Дисперсионная адгезия

При дисперсионной адгезии (также известной как адсорбция) два материала удерживаются вместе благодаря так называемым «силам Ван-дер-Ваальса». Это слабые (но многочисленные) взаимодействия между молекулами материалов, возникающие за счет движения или смещения электронов внутри молекул.

Электростатическая адгезия

Некоторые проводящие материалы могут пропускать электроны, образуя разницу в электрическом заряде на стыке. Это приводит к структуре, похожей на конденсатор, и создает электростатическую силу притяжения между материалами.

Диффузионная адгезия

Некоторые материалы могут сливаться в месте соединения путем диффузии. Это может происходить, когда молекулы обоих материалов подвижны и растворимы друг в друге. Это было бы особенно эффективно с полимерными цепями, где один конец молекулы одного материала диффундирует в молекулы другого материала.Это также механизм, участвующий в спекании. Когда металлические или керамические порошки прессуются и нагреваются, атомы могут диффундировать от одной частицы к другой, тем самым соединяя частицы друг с другом.

Разрушение клеевого шва

Клеевой шов может разрушиться в разных местах

При приложении нагрузки к материалам, скрепленным клеем, клеевое соединение может разрушиться. Существует несколько основных типов переломов, а именно:

  • Когезионный излом: «Когезивный» излом образуется, если трещина распространяется в массе полимера, из которого состоит клей.В этом случае поверхности обоих адгезивов будут покрыты отслоившимся клеем. Трещина может распространяться вблизи центра слоя или вблизи границы раздела.
  • Межфазный излом: Излом называется «адгезивным» или «межфазным», когда разделение происходит на границе между адгезивом и адгезивом. Межфазный характер поверхности излома обычно обнаруживается при визуальном осмотре, но передовые методы определения характеристик поверхности (такие как спектрофотометрия) позволяют точно определить местонахождение трещины.
  • Смешанное разрушение: Это случай, когда трещина распространяется в одних местах «сплошным» образом, а в других участках — «межфазным».
  • Разрушение с чередованием траекторий трещин: В этом случае трещины перескакивают с одной поверхности раздела на другую. Этот тип разрушения возникает при наличии растягивающих предварительных напряжений в клеевом слое.

В некоторых случаях адгезив (подложка) может разрушиться, в то время как клей, будучи более прочным, может остаться неповрежденным.

Рассмотрим несколько примеров различных типов переломов. При удалении ценника, прикрепленного к товару, клей обычно остается частично на этикетке, а частично на поверхности товара. Это случай когезионной неудачи. Если же слой бумаги остался прилипшим к поверхности, значит, клей не разошелся, а произошел разрыв одной из подложек. Примером нарушения адгезии является случай, когда кто-то разбирает печенье Oreo, и вся начинка остается на одной стороне.

Примеры клеев

Исторически термин «клей» относился к белковым коллоидам, приготовленным из тканей животных. Это значение было распространено на любое похожее на клей вещество, используемое для прикрепления одного материала к другому. Ниже приведены некоторые примеры клеев, обычно называемых клеями.

  • Цианоакрилат (торговые марки Super Glue, Krazy Glue)
  • Казеиновый клей (белковый клей)
  • Камедь для почтовых марок
  • Цементные клеи:
    • Контактный цемент
    • Резиновый клей
    • Пироксилиновый цемент
    • Клей для пластмасс (технически растворитель, а не клей)
  • Клеи на основе смолы:
    • Эпоксидные смолы
    • Акриловая смола
    • Фенолформальдегидная смола
    • Поливинилацетат (ПВА), включая белый клей (например, клей Элмера) и желтый столярный клей (алифатическая смола)
    • Клеевые стержни (на основе ПВП (поливинилпирролидон) или ПВА)
    • Полиэфирная смола
    • Резорциновая смола
    • Клей на основе карбамида (пластиковая смола)
    • Смола карбамидоформальдегидная
  • Клеи на растительной основе:
    • Слизь
    • Крахмальный клей
    • Соевый клей
    • Паста из тапиоки (известная как «растительный клей»)
  • Клеи для животных:
    • Клей для кожи (чешуйчатый и жидкий)
    • Костный клей
    • Рыбий клей
    • Клей для кожи кролика
    • Лошадь
    • Клей для копыт
  • Акрилонитрил
  • Нитрат целлюлозы
  • Комбинированный латекс
  • Неопреновая основа
  • Полисульфид
  • Полиуретан
  • Поливинилхлорид (ПВХ)
  • Резиновая основа
  • Силиконовая основа
  • Альбуминовый клей
  • Керамический клей
  • Ультрафиолетовый клей

Примечания

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Комин, Джон. Наука о адгезии . Королевское химическое общество в мягкой обложке, 1997. ISBN 0854045430
  • Kinloch, AJ Адгезия и клеи: наука и технология . Чепмен и Холл, 1987 г. Новое издание, 2001 г. Спрингер. ISBN 041227440X
  • Весловский Роман Алексеевич и. Владимир. Н. Кестельман. Адгезия полимеров . Нью-Йорк: McGraw-Hill Professional, 2001. ISBN 0071370455

Внешние ссылки

Все ссылки получены 28 апреля 2021 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света авторов и редакторов переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Супрамолекулярные клеевые материалы из природных кислот и сахаров с жесткой и устойчивой к органическим растворителям адгезией

Введение

В древние времена сахара и крахмалы часто использовались в качестве обычных клеев для приклеивать бумагу, текстиль, кожу и другие материалы. Экспериментальный и механистический исследования ясно показали, что образование водородной связи между водой и сахаром было в решающей степени связано с поведением адгезии. 1 3 Молекулы воды, заключенные в сахаре, стягивают молекулы сахара водородом связи, образуя надмолекулярные полимерные сети. 4 , 5 Супрамолекулярные полимерные структуры и образование водородных связей приводят к когезии и адгезионные свойства. 6 9 Однако вода может быть легко удалена из надмолекулярного полимера сахар-вода. системы во время практического процесса адгезии, что приводит к значительному ослаблению адгезионной прочности или адгезионного эффекта. 10 , 11

С быстрым развитием искусственных полимерных клеев в прошлом веке, натуральные клеи больше не были в центре внимания современных клеев. 12 16 Кроме того, относительно слабая адгезионная способность и присутствие воды ухудшают явные недостатки, препятствующие функционализации сахарных клеев. 17 20 Таким образом, сахарные клеи не успевали за расширяющимся практическим применением современных полимерных клеев, 21 23 , хотя многие современные полимерные клеи токсичны или не поддаются биологическому разложению. 24 , 25

Чтобы преодолеть недостатки сахарных клеев, необходимо разработать новый клей. компоненты, кроме воды. В природных системах сахара всегда связаны с белками. для образования гликоконъюгатов, 26 , 27 , таких как гликопротеины и протеогликаны, путем образования связи между гидроксильными группы сахаров и карбоксильные группы аминокислот. Вдохновленный спряжением между сахарами и аминокислотами, природные кислоты имеют большой потенциал для разработки новых клейкие материалы с сахарами, так как образование водородных связей между сахарами и кислоты в изобилии, а природные кислоты нелетучи по сравнению с водой.

Сахара и поли(кислоты) затем использовали для приготовления клеящих материалов путем взаимодействия при высокая температура (178 °C). 28 Такая высокая температура реакции не только обеспечивает свойство адгезии (образование высокомолекулярных полимеров путем этерификации между гидроксильными группами в сахара и карбоксильные группы в кислотах), но также приводили к карамелизации сахаров и/или кислоты. Явления карамелизации клеевых материалов резко повлияли эффект адгезии и стал очевидным недостатком практических приложений.В последнее время лет большое количество растворителей глубокой эвтектики ( DES s) на основе натуральных сахаров и кислот были успешно разработаны и синтезированы. 29 37 DES представляют собой объемные эвтектические смеси двух или более мономеров, которые действуют как акцепторы водородных связей. и/или доноров. 29 38 С точки зрения супрамолекулярной химии, DES представляют собой типичные нековалентно сшитые полимерные супрамолекулярные системы. 39 42 В DES s, образование трехмерных сетей водородных связей приводит к возникновению многих интересных и полезных свойств, включая высокую вязкость. 32 38 На самом деле, высокая вязкость надмолекулярных комплексов сахара и кислоты часто игнорируются или даже избегаются в широком применении DES с. 43 46 В нашей предыдущей работе мы разработали супрамолекулярные клеи циклодекстрин-кислота. 9 Однако комбинация DES s, адгезия и супрамолекулярная полимеризация представляют собой новые, но до сих пор редко признаваемые Способ приготовления супрамолекулярных клеев. 9 , 38 , 45

Здесь мы сообщаем о серии кислотно-сахарных адгезивных материалов, обладающих прочностью и длительным сроком службы. Адгезионные эффекты на различных поверхностях. Килограммовые и экологически чистые клеи были подготовлены в простой маршрут.В составах вода заменена натуральными кислотами. сахарных клеевых материалов. Образование водородной связи между сахарами и кислотами приводит к созданию супрамолекулярных полимеров, что резко улучшает Адгезионная способность и устойчивость. 9 , 39 , 40 , 41 Сильные, пригодные для вторичной переработки и долговременные адгезионные свойства на широком диапазоне оснований возникают в результате обратимой водородной связи и динамической супрамолекулярной полимеризации. 42 Важно отметить, что кислотно-сахарные адгезивные материалы обладают высокой устойчивостью к органическим растворителям, и высокая адгезия легко достигается в различных органических растворителях.

Экспериментальные методы

Все материалы и реагенты были приобретены и использованы без дополнительной очистки. Инфракрасные (ИК) спектры были получены на спектрометре Thermo Scientific Nicolet iS10 FT-IR. (Thermo Fisher Scientific, Уолтем, Массачусетс, США). Термогравиметрический ( T g ) анализ (ТГА) проводили с использованием NETZSCH STA 449 F3 Jupiter (NETZSCH-Gerätebau GmbH, Зельб, Бавария, Германия), от 20 до 400 °С со скоростью 10 °С/мин в азоте атмосфера.Были проведены измерения на дифференциальном сканирующем калориметре (ДСК). с использованием TA Q200 (TA Instruments, Нью-Касл, Делавэр, США), от −40 до 80 °C при скорость 10 °C/мин в атмосфере азота. Данные рентгеновской дифракции (XRD) были собраны на Bruker D8 ADVANCE (Bruker, Карлсруэ, Баден-Вюртемберг, Германия). Измерения реологии были выполнены на аппарате Anton Paar MCR 92 (Anton Paar, Грац, Штирия, Австрия). Модель ламинатора РР15 была выбрана диаметром 15 мм с зазором в 1 мм.Сканирование изображения электронной микроскопии (СЭМ) были получены на HITACHI UHR FE-SEM SU8010 (HITACHI, Токио, Япония). Измерения прочности сцепления были выполнены на HY-0580 Electronic. машина для испытаний на растяжение (Shanghai Heng Wing Precision Instrument, Шанхай, Китай). Спектры протонного ядерного магнитного резонанса ( 1 H ЯМР) и зависящие от концентрации спектры 1 H ЯМР были получены на приборе Varian Unity INOVA-400 (Varian, Palo Alto, California, США) или Bruker-AV400 (Bruker, Карлсруэ, Баден-Вюртемберг, Германия).Двумерный корреляционная спектроскопия (COSY) и спектроскопия ядерного эффекта Оверхаузера (NOESY) эксперименты проводились на спектрометре Bruker-AV400 МГц (Bruker, Карлсруэ, Баден-Вюртемберг, Германия). Двумерная диффузионно-упорядоченная спектроскопия (DOSY) спектры записывали на спектрометре Bruker-AV600 МГц (Bruker, Карлсруэ, Баден-Вюртемберг, Германия). Эксперименты по зависимости вязкости от концентрации проводились на приборе Brookfield. Вискозиметр DV2TLVTJ0 (Брукфилд, Миддлборо, Массачусетс, США).Микроструктура волокна супрамолекулярного материала наблюдали под инвертированным световым микроскопом LWD200-37T1 (Shanghai Cewei Photoelectricity Technology, Шанхай, Китай). Изотермический сканирующие калориметрические измерения проводились на Nano ITC (TA Instruments, Нью-Касл, Делавэр, США).

Приготовление надмолекулярных адгезивных материалов кислота-сахар

Двенадцать кислотно-сахарных адгезивных материалов были синтезированы в соответствии с известными методами. 30 , 42 , 43 На примере препарата супрамолекулярного клея лимонная кислота/d-(+)-фруктоза, лимонная кислота (19,2 г, 0,1 моль) и d-(+)-фруктозу (18,0 г, 0,1 моль) добавляли в колбу на 100 мл и воду (20 мл) добавили в колбу. Смесь перемешивали при 25°C в течение 10 мин, затем смесь сушили при 60°С в течение 12 ч без перемешивания (колба открыта). Переход от в процессе нагрева наблюдалась смесь твердых веществ с вязкой жидкостью. вязкую жидкость обрабатывали под вакуумом в течение 1 ч. Без дополнительной очистки или выделения процессы, вязкая жидкость непосредственно использовалась для адгезии и других испытаний. Описаны подробности приготовления кислотно-сахарного клея в больших масштабах. во вспомогательной информации ( вспомогательная информация, рис. S1).

Клеевое покрытие на различных поверхностях (на примере покрытия на стекле)

Кислотно-сахарные адгезивные материалы были нанесены на один срез стекла, который был покрыт еще кусок стекла.Склеенную пару кусочков стекла нагревали при 60 °C в течение 30 мин. и хранился в различных условиях до испытаний на адгезию отрыва. количество клея сохранялось на уровне ок. 10 мг/см 2 .

Результаты и обсуждение

Две натуральные кислоты, лимонная кислота ( C ) и 1-(-)-яблочная кислота ( M ), были выбраны для замены воды. d-(+)-трегалоза ( T ), d-(+)-фруктоза ( F ), d-(+)-глюкоза ( G ) и сахароза ( S ) использовались для образования сетей водородных связей с природными кислотами (рис. 1 и таблица 1).Кислотно-сахарные клеевые материалы готовили нагреванием смеси различных природных сахаров и кислот при 60 °C в течение 30 мин, как типичный метод приготовления DES с. 43 , 45 , 46 Температурные переходы от смесей нелипких твердых веществ к высоковязким наблюдались мягкие материалы (рисунок 1b и вспомогательные информационные видеоролики S1 и S2), что указывает на возникновение надмолекулярной полимеризации между сахарами и кислоты. 9 В противоположность этому, отдельные кислоты или сахара не были вязкими и не проявляли никакой адгезии эффект. По сравнению со спектрами ЯМР 1 H просто смешанных сахаров и кислот изменений в спектре не наблюдалось. 1 Спектры ЯМР H глубокой эвтектики надмолекулярных адгезивных материалов (рис. 1b и вспомогательная информация, рисунки S2–S13), которые продемонстрировали отсутствие этерификации или этерификации при 60 °C. 47 , 48 Результаты ЯМР 1 H также подтвердили, что супрамолекулярные клеи с глубокой эвтектикой связаны водородными связями. надмолекулярные комплексы, способные распадаться на отдельные кислоты и сахара в D 2 O. 39 , 40 Как показано в зависимых от концентрации спектрах ЯМР 1 Н (дополнительные информационные рисунки S14–S25), было продемонстрировано, что при концентрациях DES были увеличены с 4 до 1200 мг/мл, поведение надмолекулярной полимеризации не изменилось. наблюдаемый. Эта информация указывала на то, что в состоянии раствора из-за сильного сольватационный эффект молекул воды (взаимодействие между молекулами воды и природными молекулы сахара/кислоты), природные сахара и кислоты существовали в состоянии мономерного типа.Двумерный Эксперименты с DOSY, NOESY и титрованием подтвердили это наблюдение (дополнительные информационные рисунки S26–S65). Тесты на вязкость в зависимости от концентрации ясно показали, что в растворенном состоянии увеличение концентрации оказало лишь незначительное влияние на вязкость (дополнительные информационные рисунки S66 и S67). Однако, когда в смеси DES с и водой (содержание воды менее 25–15%), наблюдалось быстрое повышение вязкости, что указывает на образование супрамолекулярных полимерных структур ( вспомогательная информация, рисунок S68). 42 Эти наблюдения соответствуют характеристикам супрамолекулярных полимеров, о которых сообщалось ранее. с глубокими эвтектическими свойствами. 9 Спектры нарушенного полного отражения ИК (НПВО-ИК) кислотно-сахарных адгезивных материалов еще раз подтвердили образование водородных связей (дополнительные информационные рисунки S69 и S70). 9 , 49 , 50 Кислотно-сахарные супрамолекулярные адгезивные материалы были аморфными и термостабильными, согласно к их порошковым рентгенограммам (PXRD) и ТГА соответственно (рисунки со вспомогательной информацией S71–S74).

Рисунок 1 | Кислотно-сахарные супрамолекулярные клеевые материалы. (а) Химические структуры природных кислот и сахара. (б) спектры ЯМР Н 1 (400 МГц, D 2 О, 25 °С) простой смеси лимонной кислоты и d-(+)-трегалозы (мольное соотношение = 1∶1) без нагревания, и супрамолекулярные клеевые материалы КТ-1 . (c) Суммарная вязкость (|η * |) значения MS-2 при обратимых температурно-зависимых реологических испытаниях.

Таблица 1 | Компоненты супрамолекулярных клеевых материалов из природных кислот и сахаров

Номера Кислоты Молярные соотношения Сахара Сокращения
1 Лимонная кислота ( С ) 1∶1 d-(+)-фруктоза ( Ф ) CF
2 1∶1 Сахароза ( С ) КС-1
3 1∶2 Сахароза ( С ) КС-2
4 1∶1 d-(+)-глюкоза ( Г ) КГ
5 1∶1 д-(+)-трегалоза ( Т ) КТ-1
6 1∶2 д-(+)-трегалоза ( Т ) КТ-2
7 1-(-)-яблочная кислота ( М ) 1∶1 d-(+)-фруктоза ( Ф ) МФ
8 1∶1 Сахароза ( С ) МС-1
9 1∶2 Сахароза ( С ) МС-2
10 1∶1 d-(+)-глюкоза ( Г ) МГ
11 1∶1 д-(+)-трегалоза ( Т ) МТ-1
12 1∶2 д-(+)-трегалоза ( Т ) МТ-2

Как показано на вспомогательных информационных рисунках S75 и S76, супрамолекулярные адгезивные материалы обладают низкой температурой стеклования.Плотный и гладкую морфологию поверхности кислотно-сахарных адгезивных материалов наблюдали с помощью SEM (вспомогательная информация, рисунок S77). Все кислотно-сахарные адгезивные материалы показали высокую вязкость (от 1,8 × 10 4 до 5,9 × 10 5 Па·с), определенную реологическими характеристиками (рис. 1c и вспомогательная информация, рисунки S78–S89), что соответствовало их макроскопическим характеристикам. . Вязкость при нулевом сдвиге кислотно-сахарных адгезивных материалов уменьшалась с повышением температуры, проявляя термочувствительный характер сетей водородных связей и супрамолекулярная полимеризация процессы. 51 Тем не менее, кислотно-сахарные адгезивные материалы по-прежнему имели относительно высокую вязкость при высоких температурах. температуры, что является основой их высокотемпературной адгезии. Зависит от температуры изменения вязкости были полностью обратимыми.

По сравнению с отдельными сахарами или кислотами вновь образованные клейкие материалы были легче обрабатывать. Кислотно-сахарные адгезивные материалы можно удобно наносить на различные поверхности. поверхности (стекло, сталь, полиметилметакрилат [ПММА] и политетрафторэтилен [ПТФЭ]) для формирования равномерных адгезионных слоев различной толщины (от десятков микрон до нескольких миллиметров).Были получены гладкие и тонкие волокна длиной в несколько метров. механически вытягивались из кислотно-сахарных адгезивных материалов (рис. 2а), что свидетельствует об образовании высокомолекулярных супрамолекулярных полимеров. 52 , 53

Рисунок 2 | Прочность сцепления надмолекулярных клеевых материалов кислота-сахар. (а) Адгезия процесс супрамолекулярных адгезивных материалов и макроскопическое поведение адгезии. (Площадь склеивания составляет 3 × 3 см 2 , а подложка — стекло на правой фотографии, вес человека — 70 кг.) (б–д) Прочность сцепления супрамолекулярных клеевых материалов кислота–сахар на железе, стекло, ПММА и ПТФЭ. Штриховые линии демонстрируют самые высокие значения адгезии. прочности на различных поверхностях. Столбики погрешностей показывают стандартное отклонение измеренного прочности сцепления надмолекулярных клеевых материалов кислота-сахар ( n  = 4).

Испытания на адгезию были легко проведены благодаря хорошей технологичности кислотно-сахарного клейкие материалы.На примере адгезии к стеклу кислотно-сахарный клей. материалы наносились на поверхность стеклянного среза, который затем покрывался немедленно. Когда к поверхности стекла прикреплялись грузы массой до 70 кг, разделения не происходило. или смещение области прилипания (3 × 3 см 2 ; рисунок 2a и вспомогательное информационное видео S3) наблюдалось под действием сдвигающих усилий. Адгезионные эффекты кислотно-сахарных клеев были не только прочный, но и долговечный. Точно так же кислотно-сахарные адгезивные материалы отображаются сильные, стабильные и длительные адгезионные эффекты на других поверхностях, от гидрофильных стали до гидрофобного ПММА и ПТФЭ.Также были реализованы характеристики адгезии, пригодные для вторичной переработки. кислотно-сахарными клеевыми материалами. 7 9

Количественные тесты были проведены для измерения прочности сцепления кислоты с сахаром. клеевые материалы на разных поверхностях и при разных условиях (температуре), и найти взаимосвязь между клеевым составом и адгезионным эффектом (рис. 2). Прочность на сдвиг на стеклянных поверхностях выше 1,10 МПа для всех кислотно-сахарных клейкие материалы с яблочной кислотой и фруктозой ( MF ) с наивысшим значением 2.85 МПа. Были получены сверхсильные адгезионные эффекты между кислотно-сахарными клеями и стальными поверхностями. Наименьшая прочность сцепления кислота–сахар клейкие материалы на стали были достигнуты MF со значением 3,0 МПа, что превышает прочность сцепления многих ранее сообщалось о супрамолекулярных или полимерных клеях. 9 , 12 Яблочная кислота и глюкоза ( MG ) демонстрируют самое сильное адгезионное воздействие на сталь с силой адгезии 5.42 МПа. Кроме того, кислотно-сахарные адгезивные материалы обладают замечательными адгезионными свойствами. на гидрофобном ПММА. Прочность сцепления до 1,18 МПа была обнаружена между лимонной кислота и глюкоза ( CG ) и ПММА. Хотя адгезивные материалы кислота-сахар не показали такой сильной адгезии способность на ПТФЭ такая же, как на стекле или стали, кислотно-сахарные клеи по-прежнему проявляют умеренную прочность сцепления с ПТФЭ (от 0,22 до 0,38 МПа; рис. 2e) по сравнению с имеющимися в продаже клеями или ранее сообщавшимися супрамолекулярные клеи (обычно ниже 0.1 МПа). 9 , 12 Кислотно-сахарные адгезивные материалы представляют собой типичные супрамолекулярные полимеры, содержащие два сомономеры (кислота и сахар), с водородными связями в качестве основной движущей силы. 9 Моделирование с помощью теории функционала плотности (DFT) ясно выявило трехмерное сети водородных связей в комплексах кислота-сахар (рис. 3a и вспомогательная информация, рис. S91), которые управляют надмолекулярной полимеризацией между сахарами и кислотами. 8 , 9 Благодаря сшитой полимерной структуре и высокой плотности водородных связей сети, комплексы кислота-сахар могут прочно связываться с гидрофильными поверхностями.С Адгезионные характеристики Например, на поверхности стекла MF наблюдались множественные водородные связи между MF и поверхность стекла (рис. 3b и 3c). В то же время легкое растекание по поверхности и/или заполнение зазоров, из высокомолекулярных полимерных структур дополнительно усилили адгезию последствия. Кроме того, многочисленные карбоксильные группы как в яблочной, так и в лимонной кислоте были способны образовывать водородные связи с фторсодержащими группами ПТФЭ, что приводит к эффективное сцепление с ПТФЭ. 12

Рисунок 3 | Иллюстрация механизма адгезии. (а) Молекулярно-динамическое моделирование конфигураций молекулярных моделей MF и стекла [с моделью (HO) 3 SiOSi(OH) 2 OSi(OH) 3 ] или стали (с атомом Fe в качестве модели). (b) Изображение адгезии на картонной упаковке режимы с разными поверхностями. (Площадь склеивания на вставленной фотографии составляет 2 × 3 см 2 , а используемые подложки представляют собой ПТФЭ.) (c) ТФП-моделирование образований водородных связей d-(+)-фруктозы и d-(+)-фруктозы, l-(-)-яблочной кислоты и l-(-)-яблочной кислоты, MF и MF @(OH ) 3 SiOSi(OH) 2 OSi(OH) 3 .

Хотя кислотно-сахарные клеи, содержащие лимонную кислоту (лимонно-сахарные клеи) или яблочная кислота (клеи яблочной кислоты и сахара) показали превосходную адгезионную способность, два типа клеевых материалов показали несколько различий в характеристиках адгезии. (Фигура 2).Лимонно-сахарные клеи обладали относительно более сильным адгезионным эффектом при приклеивании. к гидрофобным поверхностям (ПММА и ПТФЭ) по сравнению с клеями яблочной кислоты и сахара. Средняя сила адгезии клеев лимонной кислоты и сахара к ПММА и ПТФЭ составила 1,07 и 0,30 МПа соответственно. Они были на 34% и 13% выше, чем у соответствующих клеи яблочная кислота-сахар (0,71 и 0,26 МПа). Напротив, клеи яблочной кислоты и сахара были более подходящими для адгезии на гидрофильных поверхностях, со средней адгезией прочность по стали 4.54 МПа. Это среднее значение было выше, чем наилучшая адгезия. значение лимонно-сахарных клеев на стали ( СТ-2 , 4,37 МПа).

При сравнении адгезионных эффектов всех 12 кислотно-сахарных адгезивных материалов, КТ-2 , МФ и MG продемонстрировал относительно более сильный адгезионный эффект, чем остальные клеящие материалы. К сожалению, MG был очень гигроскопичным, и эффект адгезии постепенно ослабевал.Мы тогда сосредоточено на СТ-2 и MF для дальнейшего исследования адгезионной способности кислотно-сахарных адгезивных материалов (рис. 2b и 2c). Хотя как высокие, так и низкие температуры были ответственны за распад адгезии прочности кислотно-сахарных клеевых материалов, СТ-2 и MF имел широкий диапазон температур для применения в условиях жесткой адгезии до 80 °C (вспомогательная информация, рисунок S90). Когда температуру поддерживали на уровне 55 °C, адгезионная прочность составляла 90 575 СТ-2 по стали было 4.09 МПа, что составляет около 93 % от этого значения при 25 °C (4,37 МПа). Когда температура была увеличена до 80 °C, по-прежнему измерялась адгезионная прочность при 0,43 МПа, демонстрирующая хорошая адгезионная способность СТ-2 при высокой температуре. Аналогичные результаты были получены при испытаниях на адгезию . CT-2 на другие поверхности. MF также обладает сильными адгезионными свойствами при высоких температурах. Напротив, полная потеря Адгезия наблюдалась в нашей ранее описанной супрамолекулярной адгезивной системе, управляемой водородной связью при повышении температуры от 25 до 80 °C. 9 Эти наблюдения показывают, что клейкие компоненты играли важную роль в реализация сильного адгезионного поведения при высокой температуре.

Жесткая адгезия при низких температурах является отличным преимуществом клеев для практического применения. Приложения. СТ-2 и MF обладают сильными адгезионными свойствами при экстремально низких температурах, хотя низкотемпературные частично ослабляет эффект адгезии ( вспомогательная информация, рисунок S90).После хранения при -80 °C в течение 24 ч поверхности все еще были прочно сцеплены друг с другом благодаря СТ-2 или МФ . Продление времени испытаний при −80 °C с 24 ч до 1 недели, отсутствие явной потери адгезии сильных сторон не наблюдалось. Например, CT-2 имеет прочность сцепления 4,37 МПа на стальной поверхности при 25 °C, в то время как адгезия прочность 1,53 МПа была определена испытаниями на адгезию при отрыве при -80 °C. Важнее, отсутствие ухудшения адгезионных свойств СТ-2 и MF наблюдался, когда адгезионная поверхность была заменена на ПТФЭ (0.22 МПа при 25 °C и 0,25 МПа при −80 °C для CT-2 , 0,31 МПа при 25 °C и 0,28 МПа при -80 °C для МФ ). Адгезионная прочность и адгезионные эффекты СТ-2 и MF продемонстрировал потенциал их применения в качестве низкотемпературных клеев. Добро адгезионные свойства СТ-2 и MF при низкой температуре можно объяснить наличием водородных связей высокой плотности. сети, что делает клеи не такими хрупкими, как традиционные полимерные клеи при низкой температуре. 54 56

Обеспечение надежной адгезии в органических растворителях играет важную роль в материалах. наука. 18 , 57 Большинство супрамолекулярных клеев и полимерных клеев растворимы в органических растворителях или их адгезионные эффекты сильно ослабевают в органических растворителях из-за набухания. 6 , 16 Эти недостатки не только в значительной степени ограничивают применение клеевых материалов но и сильно тормозят развитие обработки материалов.Натуральные сахара и кислоты, использованные в этом исследовании, нерастворимы в различных обычных органических растворителях, включая ацетон ( Ас ), ацетонитрил ( MeCN ), тетрагидрофуран ( ТГФ ), дихлорметан ( DCM ) и этилацетат ( ЕА ). Нековалентно связанные кислотно-сахарные адгезивные материалы имеют схожие характеристики растворимости. к отдельным сахарам или кислотам. Тесты на растворимость также подтвердили нерастворимость природа кислотно-сахарных клеев в различных органических растворителях.При этом нет отека явления наблюдались при погружении кислотно-сахарных клеевых материалов в различные органические растворители.

Основываясь на этих наблюдениях, целесообразно исследовать устойчивые к органическим растворителям адгезионные свойства кислотно-сахарных адгезивных материалов (рис. 4 и вспомогательное информационное видео S4). Макроскопические долгосрочные испытания адгезии показывают, что после хранения в органических растворители ( ДКМ , ЭА , ТГФ , Туз и MeCN ) в течение более 3 месяцев, при взвешивании не наблюдалось разделения или смещения 2 кг был прикреплен к приклеенным кусочкам стекла (рис. 4g и вспомогательное информационное видео S5).Как показано на рис. 4h, разбитую стеклянную трубку можно легко отремонтировать с помощью . CT-2 , обладающий высокой устойчивостью к . ДКМ . 9 Однако метанол не подходит для этих кислотно-сахарных адгезивных материалов, поскольку он постепенно разрушает адгезионные эффекты, которые можно объяснить образованием водородных связей между метанольные и кислотно-сахарные полимерные структуры. 11 , 38 При этом из-за водорастворимых свойств и образования водородных связей кислота–сахар клеи, адгезионные применения под водой не реализованы.Для реализации адгезии поведение под водой, можно приготовить супрамолекулярные клеи из водонерастворимых мономеры.

Рисунок 4 | Адгезионные характеристики кислотно-сахарных клеев в органических растворителях. (а) Адгезия прочности СТ-2 в различных растворителях в течение 24 часов. (b) Прочность сцепления MF в различных растворителях в течение 24 часов. (c–e) Сила адгезии CT-2 в различных растворителях на 7, 14 и 21 сутки.(f) Сравнение прочности сцепления CT-2 , MF и имеющиеся в продаже клеи DCM на 7 дней. (g и h) Макроскопическая адгезия CT-2 в DCM . На (h) к раствору DCM был добавлен краситель, чтобы получить лучшее изображение. Столбики погрешностей показывают стандартные отклонения измеренного прочность сцепления надмолекулярных адгезивных материалов кислота-сахар (  =  4). Ас , ацетон; DCM , дихлорметан; ТГФ , тетрагидрофуран; MeCN , ацетонитрил; EA , этилацетат.

С испытаниями на адгезию по Например, DCM , после хранения в течение 24 часов прочность сцепления СТ-2 на стекле составляет 2,72 МПа (рис. 4а), что сравнимо с . DCM — значения адгезии без покрытия (2.49 МПа). Напротив, имеющийся в продаже клей 3M и Клей AB демонстрирует незначительную силу адгезии в DCM и другие органические растворители (рис. 4f). Как показано на рисунках 4c–4e, эффекты прочной адгезии все еще сохраняются в испытаниях на долгосрочную адгезию в органических материалах. растворители. После хранения в органических растворителях в течение 2 недель ( CT-2 на стекле), сила адгезии сохранялась примерно на 44–60 % по сравнению с не содержащей растворителей. тесты. MF демонстрирует еще более высокую адгезионную способность к органическим растворителям. MF на стекле и стали (погружение в органические растворители на 24 ч) сохраняет 58–75 % и Сила адгезии без растворителя составляет 38–52 % соответственно (рис. 4b). Сравнивая прочность сцепления, полученную при краткосрочном (1 неделя) и долгосрочном (3 недели) испытаний в органических растворителях видно, что явного ухудшения адгезии нет силы имели место после длительного воздействия органических растворителей. Эти наблюдения полностью продемонстрировали перспективность кислотно-сахарных адгезивных материалов, устойчивых к органическим растворителям. клеи.

Выводы

Высокая вязкость является важной проблемой для DES s, который происходит из трехмерных сетей водородных связей и не содержит растворителей. объемное состояние, в то время как вязкость и плохая текучесть DES считаются серьезной проблемой. Поэтому высокая вязкость DES s всегда игнорируется или даже избегается. Желательны DES с низкой вязкостью и высокой текучестью.В этом исследовании мы намеренно использовали высокую вязкость кислоты-сахара DES обеспечивает превосходную и длительную адгезию к различным поверхностям. Мы сообщили о семействе новых клеевых материалов, состоящих из низкомолекулярных натуральные продукты. По механизму адгезии и особенностям строения кислотно-сахарных клеевых материалов, прочные и устойчивые к органическим растворителям адгезионные эффекты были реализованы. Образование водородных связей между сахарами и кислотами приводит к супрамолекулярным полимеризация, которая запускает возникновение сильных когезионных эффектов.Подробный исследование стойкости к органическим растворителям, полимеризации и супрамолекулярной адгезии сахарокислотных материалов. Образование сшитых супрамолекулярных полимерные сетки – основа адгезионных свойств кислотно-сахарного клея материалы. Между тем, водородная связь между кислотно-сахарными клеями и поверхностями является основным адгезионным взаимодействием. Это исследование значительно расширяет область применения из DES s и проливает свет на разработку супрамолекулярных полимерных адгезивных материалов. в качестве перспективной альтернативы полимерным клеям.

Дополнительная информация

Доступна вспомогательная информация.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.

Благодарности

Авторы благодарят Национальный фонд естественных наук Китая (№№ 21704024 и 21878326), Программа молодых талантов Хусян из провинции Хунань. (№ 2018RS3036), Фонды фундаментальных исследований для центральных университетов Хунаньский университет и программа обучения выдающихся молодых новаторов Чанши (нет.kq19) за финансовую поддержку.

Каталожные номера

  • 1. Спрингер Т. А.; Ласки Л. А. Липкие сахара для селектинов. Природа 1991, 349 , 196–197. Академия Google
  • 2. Паркер Р. С. Р.; Taylor P. Adhesive and Adhesives ; Pergamon Press Ltd.: Лонг-Айленд-Сити, Нью-Йорк, 1966. Google Scholar
  • .
  • 3. Чжао Б.; Цзэн Х .; Тянь Ю.; Исраэлачвили Дж. Механизмы прилипания и отрыва сахарных поверхностей от твердого (стекловидного) к жидкому (Вязкие) состояния. Проц. Натл. акад. науч. США 2006, 103 , 19624–19629. Академия Google
  • 4. Нишияма Ю.; Ланган П.; Chanzy H. Кристаллическая структура и система водородных связей в целлюлозе Iβ, полученные на синхротронном рентгеновском снимке и нейтронно-волоконная дифракция. Дж. Ам. хим. соц. 2002, 124 , 9074–9082. Академия Google
  • 5. Хоу Х.; Лю М.; Чжан Х .; Песня Ю.; Цзян Х.; Ю А.; Цзян Л.; Su B.Healable Green Hydrogen Bonded Networks для ремонта цепей, носимых датчиков и гибких устройств Электронные устройства. Дж. Матер. хим. А 2017, 5 , 13138–13144. Академия Google
  • 6. Джи С.; Ахмед М.; Лонг Л.; Хашаб М. Н.; Хуанг Ф.; Сесслер Дж. Л. Адгезивные супрамолекулярные полимерные материалы, построенные на основе макроциклов «хозяин-гость» Взаимодействия. Хим. соц. Ред. 2019, 48 , 2682–2697. Академия Google
  • 7. Донг С.; Ленг Дж.; Фэн Ю.; Лю М.; Стэкхаус CJ; Шёнхальс А.; Кьяппизи Л.; Гао Л.; Чен В.; Шан Дж.; Джин Л.; Ци З.; Schalley C.A. Структурная вода как важный сомономер в супрамолекулярной полимеризации. наук. Доп. 2017, 3 , eaao0900. Академия Google
  • 8. Ли Х.; Дэн Ю.; Лай Дж.; Чжао Г.; Донг С. Прочная, долговечная, водостойкая и подводная адгезия низкомолекулярного вещества Супрамолекулярные клеи. Дж. Ам. хим. соц. 2020, 142 , 5371–5379. Академия Google
  • 9. Ву С.; Кай С .; Ли Ф.; Тан З.; Донг С. Супрамолекулярные полимеры глубокой эвтектики: новый тип объемных супрамолекулярных материалов. Анжю. хим. Междунар. Эд. 2020, 59 , 11871–11875. Академия Google
  • 10. Лю М.; Лю П.; Лу Г.; Сюй З.; Yao X. Многофазная сборка силоксановых олигомеров с повышенной механической прочностью и водостойкостью Выздоровление. Анжю. хим. Междунар. Эд. 2018, 57 , 11242–11246. Академия Google
  • 11. Чжан Ц.; Ли Т.; Дуан А.; Донг С.; Чжао В.; Стэнг П.Дж. Формирование супрамолекулярного полимерного клея посредством водородной связи с участием воды Формирование. Дж. Ам. хим. соц. 2019, 141 , 8058–8063. Академия Google
  • 12. Чжан Ц.; Ши С.-Ю.; Ку Д.-Х.; Лонг Ю.-Т.; Феринга Б.Л.; Тиан Х. Исследование небольшой молекулы, адаптированной к естественным условиям, для растягивания, самовосстановления и адгезии Супрамолекулярные полимеры. наук. Доп. 2018, 4 , eaat8192.Академия Google
  • 13. Хофман А. Х.; ван Хис И.А.; Ян Дж.; Kamperman M.Bioinspired Underwater Adhesives с помощью набора супрамолекулярных инструментов. Доп. Матер. 2018, 30 , 1704640. Google Scholar
  • 14. Хайнцманн К.; Ведер К.; де Эспиноса Л. М. Супрамолекулярные полимерные клеи: передовые материалы, вдохновленные природой. Хим. соц. 2016, 45 , 342–358. Академия Google
  • 15. Овернь р.; Кайлол С.; Дэвид Г.; Бутевен Б.; Паско Дж. П. Термореактивная эпоксидная смола на биологической основе: настоящее и будущее. Хим. Ред. 2014, 114 , 1082–1115. Академия Google
  • 16. Чжао Ц.; Ли Д.В.; Ан Б.К.; Сео С .; Кауфман Ю.; Исраэлачвили Дж. Н.; Уэйт Дж. Х. Подводная контактная адгезия и микроархитектура в активированных полиэлектролитных комплексах на бирже растворителей. Нац. Матер. 2016, 15 , 407–412. Академия Google
  • 17. Чжоу Х.; Сюэ С.; Вайс П.; Судзуки Ю.; Хуанг С.; Койнов К.; Auernhammer GK; Бергер Р.; Батт Х.-Дж.; Ву С. Фотопереключение температур стеклования азобензолсодержащих полимеров Вызывает обратимые переходы твердого тела в жидкое. Нац. хим. 2017, 9 , 145–151. Академия Google
  • 18. Хан Л.; Лю К.; Ван М.; Ван К.; Фанг Л.; Чен Х .; Чжоу Дж.; Вдохновленный Lu X.Musssel клей и проводящий гидрогель с длительным увлажнением и экстремальными свойствами Терпимость к температуре. Доп. Функц. Матер. 2018, 28 , 1704195. Google Scholar
  • 19. Лю С.; Чжан К.; Gao G.Bioinspired Адгезивные гидрогели, повышающие клейкость с помощью нуклеооснований. Доп. Функц. Матер. 2017, 27 , 1703132. Google Scholar
  • 20. Роман Дж. К.; Wilker J. J. Cooking Chemistry превращает белки в высокопрочные клеи. Дж. Ам. хим. соц. 2019, 141 , 1359–1365. Академия Google
  • 21. Рой С.К.; Го Х.Л.; Сан Т.Л.; Ихсан А.Б.; Курокава Т.; Такахата М.; Нонояма Т.; Накадзима Т .; Гонг Дж. П. Саморегулирующаяся адгезия полиамфолитных гидрогелей. Доп. Матер. 2015, 27 , 7344–7348. Академия Google
  • 22. Лю М.; Ван З .; Лю П.; Ван З .; Яо Х .; Yao X.Супрамолекулярное силиконовое покрытие, способное прочно связываться с подложкой, легко повреждаемое Исцеление и легкое скольжение масла. наук. Доп. 2019, 5 , eaaw5643. Академия Google
  • 23.У З.; Джи С .; Чжао X .; Хан Ю.; Мюллен К.; Пан К.; Инь М. Запускаемый зеленым светом фазовый переход производных азобензола в обратимый Клеи. Дж. Ам. хим. соц. 2019, 141 , 7385–7390. Академия Google
  • 24. Ebnesajjad S. Справочник по биополимерам и биоразлагаемым пластикам ; Elsevier: Амстердам, Нидерланды, 2013. Google Scholar
  • .
  • 25. Поциус А. В. Адгезия и технология клеев: введение ; Carl Hanser Verlag: Мюнхен, Германия, 2012 г.Академия Google
  • 26. Вонг С. Х. Гликозилирование белков: новые вызовы и возможности. J. Org. хим. 2005, 70 , 4219–4225. Академия Google
  • 27. Вудс Р.Дж. Прогнозирование структуры гликанов, гликопротеинов и их комплексов. Хим. 2018, 118 , 8005–8024. Академия Google
  • 28. Эрхан С. М.; Эрхан С.З.; Эскинс К. Пищевые клеи на сахарной основе . Патент США 6613378, 2 сентября 2003 г.Академия Google
  • 29. Эббот А. П.; Бутби Д.; Каппер Г.; Дэвис Д.Л.; Рашид Р. К. Глубокие эвтектические растворители, образованные между хлоридом холина и карбоновыми кислотами: универсальность Альтернативы ионным жидкостям. Дж. Ам. хим. соц. 2004, 126 , 9142–9147. Академия Google
  • 30. Цой Ю.Х.; ван Спронсен Дж.; Дай Ю.; Верберн М.; Холлманн Ф.; Арендс IWCE; Виткамп Г.-Дж.; Verpoorte R. Являются ли натуральные растворители глубокой эвтектики недостающим звеном в понимании клеточного метаболизма и физиология? Завод физиол. 2011, 156 , 1701–1705. Академия Google
  • 31. Франсиско М.; ван ден Брюнхорст А.; Kroon M.C. Смеси с низкой температурой перехода (LTTM): новое поколение дизайнерских растворителей. Анжю. хим. Междунар. Эд. 2013, 52 , 3074–3085. Академия Google
  • 32. Дай Ю.; ван Спронсен Дж.; Виткамп Г.-Дж.; Верпорте Р.; Чой Ю. Х. Натуральные растворители глубокой эвтектики как новые потенциальные среды для «зеленых» технологий. Анал. Чим. Acta 2013, 766 , 61–68.Академия Google
  • 33. Пайва А.; Кравейро Р.; Арозо И.; Мартинс М.; Рейс Р.Л.; Duarte ARC Natural Deep Eutectic Solvents – растворители для 21 века. ACS Sustain. хим. англ. 2014, 2 , 1063–1071. Академия Google
  • 34. Пизано П. Л.; Эспино М.; де лос Анхелес Фернандес М.; Сильва М.Ф.; Оливьери А.С. Структурный анализ природных глубинных эвтектических растворителей. Теоретические и экспериментальные Исследование. Микрохим. J. 2018, 143 , 252–258.Академия Google
  • 35. Сави Л. К.; Диас М.К.Г.К.; Карпин Д.; Ващинский Н.; Рибани Р.Х.; Haminiuk C.W.I.Природные растворители глубокой эвтектики на основе лимонной кислоты и сахарозы как потенциальный зеленый Технология: всестороннее исследование включения воды и ее влияния на тепловые, физические и реологические свойства. Междунар. Дж. Пищевая наука. Технол. 2019, 54 , 898–907. Академия Google
  • 36. Сантана А.П.Р.; Мора-Варгас Дж. А.; Гимарайнш Т.Г.С.; Амарал CDB; Оливейра А.; Гонсалес М. Х. Устойчивый синтез природных растворителей глубокой эвтектики (НАДЭС) различными методами. Дж. Мол. жидкость 2019, 293 , 111452. Google Scholar
  • 37. Эльхамарна Ю.; Киблави Х.; Насер М.С.; Бенамор А. Термо-реологическая характеристика природных растворителей глубокой эвтектики на основе яблочной кислоты. наук. Общая окружающая среда. 2020, 708 , 134848. Google Scholar
  • 38.Чжан К.; Вижье К.Д.О.; Ройер С.; Жером Ф. Глубокие эвтектические растворители: синтез, свойства и применение. Хим. соц. Ред. 2012, 41 , 7108–7146. Академия Google
  • 39. Донг С.; Чжэн Б.; Ван Ф.; Хуанг Ф. Супрамолекулярные полимеры, созданные на основе молекулярного распознавания хозяин-гость на основе макроциклов Мотивы. Согл. хим. Рез. 2014, 47 , 1982–1994. Академия Google
  • 40. Чжан М.; Ян Х.; Хуанг Ф.; Ниу З.; Гибсон Х. В. Системы хозяин-гость, реагирующие на стимулы, основанные на распознавании криптандов органическими Гости. Согл. хим. Рез. 2014 г., 47 , 1995–2005 гг. Академия Google
  • 41. Ван С.; Сюй З.; Ван Т .; Сяо Т.; Ху X.-Y.; Шен Ю.-З.; Wang L. Термохромный материал с возможностью переключения между теплым и холодным тоном для умных окон от Orthogonally Интегрирующие свойства пиллар[6]арена и ферроцена. Нац. коммун. 2018, 9 , 1737.Академия Google
  • 42. Ян Л.; Тан Х.; Ван З .; Чжан X. Супрамолекулярные полимеры: историческое развитие, получение, характеристика и Функции. Хим. 2015, 115 , 7196–7239. Академия Google
  • 43. Эббот А. П.; Каппер Г.; Дэвис Д.Л.; Рашид Р.К.; Tambyrajah V.Novel Растворяющие свойства смесей хлорида холина/мочевины. Хим. коммун. 2003, 1 , 70–71. Академия Google
  • 44.Франсиско М .; ван ден Брюнхорст А.; Kroon M.C. Новые природные и возобновляемые смеси с низкой температурой перехода (LTTM): скрининг Растворители для переработки лигноцеллюлозной биомассы. Зеленый хим. 2012, 14 , 2153–2157. Академия Google
  • 45. Смит Э. Л.; Аббат А.П.; Райдер К.С. Глубокие эвтектические растворители (DES) и их применение. Хим. 2014, 114 , 11060–11082. Академия Google
  • 46. Дай Ю.; Спронсен Дж.; Виткамп Г.-Дж.; Верпорте Р.; Чой Ю. Х. Ионные жидкости и глубокие эвтектические растворители в исследованиях натуральных продуктов: смеси Твердые вещества как экстракционные растворители. J. Nat. Произв. 2013, 76 , 2162–2173. Академия Google
  • 47. Фишер Э.; Speier A. Darstellung der Ester. Хим. Бер. 1895, 28 , 3252–3258. Академия Google
  • 48. Отера Дж. Переэтерификация. Хим. 1993, 93 , 1449–1470.Академия Google
  • 49. Вс Х.; Чжан Ю.; Ли С.; Бай Ю.; Ма Дж.; Shao L. Многофункциональные цвиттерионные наночастицы типа «ядро-оболочка» для создания надежного и стабильного противообрастающего покрытия Мембраны посредством магнитно-управляемой поверхностной сегрегации. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 2019, 11 , 35501–35508. Академия Google
  • 50. Чжан Ю.; Сан Х .; Садам Х.; Лю Ю.; Шао Л. Супрамолекулярная химия помогла создать сверхстабильные, устойчивые к растворителям мембраны для молекулярного разделения размером ангстрем. Хим. англ. J. 2019, 371 , 535–543. Академия Google
  • 51. Ли З.-Т.; Чжан Д.-В. Водородная связь: молекулярное распознавание и самосборка ; Chemical Engineering Press: Пекин, 2017. Google Scholar
  • .
  • 52. Зимний А.; Шуберт У. С. Синтез и характеристика металлосупрамолекулярных полимеров. Хим. соц. Ред. 2016, 45 , 5311–5357. Академия Google
  • 53. Хан Ю.; Тянь Ю.; Ли З.; Ван Ф.Супрамолекулярные полимеры донорно-акцепторного типа на основе предварительно организованных молекулярных Пинцет/комплекс гостя. Хим. соц. Ред. 2018, 47 , 5165–5176. Академия Google
  • 54. Аппель Э. А.; Баррио Дж.; Лох XJ; Шерман О. А. Супрамолекулярные полимерные гидрогели. Хим. соц. Ред. 2012, 41 , 6195–6214. Академия Google
  • 55. Ян З.-С.; Тянь Ю.-К.; Ли З.-Дж.; АО Л.; Гао З.-К.; Ван Ф. Конструирование линейных супрамолекулярных полимеров на основе нековалентных молекулярных Пинцет/Распознавание гостей. Акта Полим. Грех. 2017, 1 , 121–128. Академия Google
  • 56. Сяо Т.; Чжоу Л.; Вс X.-Q.; Хуанг Ф.; Лин С.; Ван Л. Супрамолекулярные полимеры, полученные методом ортогональной самосборки на основе нескольких атомов водорода Связывание и макроциклические взаимодействия хозяин-гость. Чин. хим. лат. 2020, 31 , 1–9. Академия Google
  • 57. Лю С.; Чжан К.; Дуан Л.; Гао Г. Прочная адгезия гелей с клейкостью нуклеооснований в различных растворителях. Доп. Функц. Матер. 2019, 29 , 1

    0. Google Scholar

Клеящие материалы | Карманная стоматология

Дополнительные вспомогательные материалы, относящиеся к этой главе, можно найти на сайте thePoint.

Цели

После изучения этой главы учащийся сможет делать следующее:

1. Опишите «клей».

2. Объясните разницу между микромеханическим соединением и макромеханическим соединением и приведите пример каждого типа.

3. Вспомните три преимущества, которые пациент получает от реставраций, прикрепленных к ткани зуба.

4. Сравните различия между микроанатомией эмали и дентина в отношении травления и бондинга. Сравнение должно включать следующие термины:

  • Ортофосфорная кислота
  • Эмалированные бирки
  • Смазанный слой
  • Гибридный слой
  • Грунтовка
  • Клей

5. Обсудите два из предыдущих заблуждений относительно дентинного бондинга и то, как исследования изменили существующую практику.

6. Обобщите основные различия между стеклоиономерными цементами и дентинным бондингом.

Ключевые слова/фразы

травление кислотой

приверженец

клей

нарушение адгезии

биопленка

когезионный отказ

дентинный бондинг

связующая смола для эмали

эмалевые бирки

стеклоиономерные цементы

гибридный слой

гидрофильный

гидрофобный

интерфейс

макромеханическое склеивание

поля

микроутечка

микромеханическое склеивание

микропоры

ортофосфорная кислота

перколяция

поликарбоксилатные цементы

послеоперационная чувствительность

грунтовки

резиновые бирки

смазанный слой

Адгезия или соединение — это соединение двух объектов с помощью клея или цемента.Это обычное дело в повседневной жизни; он используется в производстве, ремонте и стоматологии. Это также важно, когда на объект наносится защитный слой, например, когда металлическая поверхность окрашивается для предотвращения ржавчины или когда наносится герметик для ямок и трещин для предотвращения гниения.

Определение адгезии или бондинга в стоматологии не является кратким. Материал, который может приклеиваться к плоской поверхности или соединять две плоские поверхности вместе, обычно называется «клеем ». Большинство стоматологических материалов, которые являются адгезивными, связаны с микромеханической адгезией или склеиванием.Помните, что все стоматологические материалы должны функционировать во влажной агрессивной среде в течение длительного периода времени, чтобы быть полезными. Следовательно, среда полости рта ограничивает типы адгезивов, используемых в стоматологии.

Настоящая адгезия включает в себя химические связи между соединяемыми материалами, но не всякая связь со структурами зуба является действительно адгезивной. В этом тексте термины «адгезия» и «связывание» будут использоваться взаимозаменяемо, но ни один из них не означает химическую связь (если не указано иное).

Микромеханическое соединение стоматологических материалов с тканями зуба является обычным явлением. Микромеханическое склеивание встречается и в быту, когда используются такие материалы, как суперклей. Мы определим микромеханическое соединение как соединение с использованием неровностей поверхности меньше, чем можно увидеть невооруженным глазом или почувствовать с помощью стоматологического зонда. Результат микромеханического склеивания может быть трудно отличить от истинной адгезии.

Макромеханическое соединение также широко распространено в повседневной жизни и в стоматологии.При этом типе склеивания шероховатость поверхности можно увидеть и/или почувствовать. Макромеханическое склеивание — это механизм, с помощью которого большинство клеев соединяют два куска дерева, чинят сломанные игрушки и делают многое другое.

Механизмы микромеханического и макромеханического соединения практически одинаковы. Разница в том, что они происходят в другом масштабе или физическом размере. Клей или цемент затекают в неровности поверхности и заполняют их. Затем клей схватывается или затвердевает и фиксируется на неровностях поверхности соединяемых объектов.Если клей крепкий, объекты теперь соединены вместе. Основное преимущество микромеханического склеивания заключается в том, что используется большее количество мелких неровностей поверхности по сравнению с макромеханическим склеиванием. Кроме того, усилие более равномерно распределяется по соединению при микромеханическом соединении, что делает его прочнее, чем при макромеханическом соединении. Винты, гвозди, гайки, болты и другие крепежные элементы являются примерами макромеханического соединения объектов в еще большем масштабе. При этом типе соединения напряжение в значительной степени концентрируется вблизи крепежного элемента.

В стоматологии макромеханический бондинг используется для цементирования или фиксации коронок и мостовидных протезов к зубам с помощью «неадгезивных» цементов. Стоматологические цементы заполняют шероховатости на поверхности зуба и на внутренней стороне коронки. Коронка фиксируется или приклеивается таким же образом, как склеиваются два куска дерева. Корона показана на рисунке 1.4.

A. Использование адгезии/бондинга в стоматологии

1. Ретенция реставраций

Адгезия

обычно используется для удержания реставраций на месте.Подрезы (как показано на рис. 1.3) и другие механические замки не нужны при использовании клейких материалов. Иногда адгезия используется для приклеивания слабо эстетичного реставрационного материала, такого как фарфоровый винир, к более прочной оставшейся структуре зуба, чтобы зуб поддерживал слабый реставрационный материал. Адгезия также используется для прикрепления к зубам ортодонтических брекетов и других приспособлений.

2. Уменьшение микропротечек

Адгезия уменьшает или устраняет микропротечки реставраций ( Рис.4.1 ). Это также снижает послеоперационную чувствительность. Микроподтекание — просачивание и утечка жидкости и бактерий между соединением зуб/реставрация или интерфейсом . Микроподтекания увеличивают вероятность рецидива кариеса и послеоперационной чувствительности. Послеоперационная чувствительность возникает из-за того, что жидкости и бактерии проникают и выходят из зоны контакта между реставрацией и зубом. Если пульпа раздражается движением жидкости или бактериальными метаболическими отходами (кислотами), возникает боль.

РИСУНОК 4.1. Иллюстрация влияния изменений температуры и микропротечек. Когда коэффициент теплового расширения реставрационного материала не соответствует коэффициенту теплового расширения зуба, происходит неравномерное расширение и сжатие. В свою очередь, на границе реставрации и зуба возникают зазоры, протечки и просачивание.

Когда зубы нагреваются и охлаждаются при приеме горячей и холодной пищи, происходит их расширение и сужение. Если коэффициент теплового расширения реставрационного материала не соответствует коэффициенту теплового расширения зуба, они расширяются и сжимаются с разной скоростью.Повторяющееся расширение и сжатие зубов и реставраций с разной скоростью приводит к всасыванию и выталкиванию жидкости по краям реставрации. Это явление называется перколяцией и проиллюстрировано на рис. 4.1 .

Адгезия

также уменьшает окрашивание краев эстетических материалов. Поля – это место соединения зуба и реставрации. Поля, которые часто подтекают, становятся темными, окрашенными и неэстетичными (см. , рис. 4.2 ). Герметизация краев реставраций уменьшает или устраняет микроподтекания и уменьшает послеоперационную чувствительность и окрашивание.

РИСУНОК 4.2. Фотография нескольких передних композитных реставраций. Обратите внимание на значительное окрашивание края зуба № 10.

3. Уменьшение рецидивирующего кариеса

Наиболее важной причиной уменьшения микропротечек является минимизация вероятности рецидива кариеса (вторичного кариеса). Рецидивирующий кариес – это кариес, возникающий на краю реставрации.Если между реставрацией и зубом нет места, у бактерий нет хорошо защищенной ниши для колонизации и размножения. Гладкие поверхности зубов и запломбированные края гораздо более устойчивы к кариесу, чем ямки, трещины и зазоры по краям реставраций.

B. Разработка стоматологических адгезивов

1. Историческая перспектива

Кислотное травление было первоначально задумано доктором Майклом Буонокором в 1950-х годах для герметизации ямок и трещин. Кислота наносится на эмаль для протравливания поверхности.Протравленная поверхность шероховатая, что позволяет низковязкому клею (системе смол) затекать в неровности и затем отверждаться (или схватываться). Кислотное травление — это метод микромеханической фиксации, который впервые был использован для сохранения герметиков для ямок и фиссур. Позже, когда в 1960-х годах были разработаны композитные реставрации зубов, во время установки использовались методы травления кислотой. Это уменьшило утечку и окрашивание краев.

В 1970-х и 1980-х годах было разработано множество других применений кислотного травления и композитных материалов.С помощью композитных материалов и методов травления кислотой ортодонтические брекеты можно приклеивать к лабиальной поверхности зубов, а не приваривать к металлической полосе для каждого зуба. Вскоре исследователи узнали, что эмаль зуба и металл несъемного мостовидного протеза можно протравить, а затем склеить. Были разработаны пластиковые, композитные и фарфоровые виниры, которые можно было приклеивать к вестибулярной поверхности передних зубов, чтобы скрыть обесцвеченную эмаль, закрыть промежутки и изменить форму зубов.Стоматологи использовали протравленные композиты для соединения подвижных зубов с пародонтитом; для стабилизации реплантированных, вырванных зубов; и для стабилизации сегментов сломанных челюстей. Композит, протравленный кислотой, является «золотым стандартом» адгезии в стоматологии, с которым сравнивают все другие материалы и методы, чтобы оценить силу сцепления, полезность использования и долговечность.

2. Химическая адгезия в стоматологии

Кислотное травление решило проблему приклеивания стоматологических материалов к эмали, но приклеить стоматологические материалы к дентину было сложнее.В 1970-х Деннис Смит разработал первый химически адгезивный стоматологический цемент, названный поликарбоксилатным цементом. Поликарбоксилатные цементы используют полиакриловую кислоту и оксид цинка. Позже Wilson, Crisp и McLean разработали стеклоиономерный цемент. В стеклоиономерных цементах также используется полиакриловая кислота, но вместо оксида цинка в их состав входит стеклянный порошок. Оба материала основаны на полиакриловой кислоте и оба химически связываются с дентином и эмалью. Они обсуждаются далее в этой главе.

Для различных целей был разработан ряд стеклоиономерных материалов, наиболее популярными из которых являются материалы для фиксации и реставрации. Однако стеклоиономерным материалам не хватает эстетического вида и механической прочности стоматологических композитов.

3. Дентинные связующие агенты

В 1970-х и 1980-х годах были разработаны продукты, которые предположительно связывали композитные материалы с дентином. К 1990-м годам склеивание композитов с дентином стало клинически доказанной реальностью. Поскольку бондинг дентина включает кислотное травление, его следует рассматривать как продолжение процесса кислотного травления, а не как его замену.Дентинные адгезивные системы продолжают развиваться и в настоящее время используются для приклеивания амальгамных и керамических и литых металлических реставраций к дентину и эмали. На самом деле, почти каждый реставрационный материал теперь можно приклеить к дентину или эмали с помощью определенного продукта и техники. Тем не менее, долговечность и эффективность некоторых из этих методов фиксации продолжают оцениваться клиническими исследованиями.

C. Поверхностные факторы

1. Чистота

При нанесении клея на объект поверхность должна быть чистой.В противном случае клей сцепится с грязью и мусором на поверхности, а не с самой поверхностью. Это все равно, что наклеить лейкопластырь на ручку Pig-Pen из комикса «Арахис». (Пиг-Пен — это персонаж, настолько грязный, что облако пыли следует за ним, куда бы он ни пошел.) Пластырь будет прилипать к грязи, а не к Свинарнику. Клеи не приклеиваются к неровностям поверхности, заполненным или покрытым мусором. Если поверхность и клей в некоторой степени химически несовместимы, клей не будет достаточно смачивать поверхность, клей не будет затекать в неровности, и сцепление будет плохим.Независимо от того, является ли клеевое соединение макромеханическим, микромеханическим или действительно адгезивным (химическим), поверхность должна быть чистой, чтобы обеспечить тесную связь клея (связующего материала) и адгезива и (поверхность).

2. Биопленки

В полости рта бывает трудно поддерживать чистоту поверхностей. Чистая поверхность – это поверхность, не загрязненная жидкостями ротовой полости, такими как слюна, кровь или щелевая жидкость. Как только поверхность загрязняется какой-либо ротовой жидкостью, она немедленно покрывается слоем биопленки.Биопленка представляет собой покрытие, полученное из организмов, как больших, так и малых. Биопленки во рту начинаются как молекулярные покрытия (пленка эмали) и перерастают в сообщество микроорганизмов (налет). Для склеивания поверхность больше не является амальгамой, эмалью или композитом; поверхность, которую клей «видит» или «чувствует», представляет собой биопленку. Биопленки уменьшают (или даже предотвращают) сцепление многих стоматологических адгезивов. Чтобы исправить это, при работе с адгезивными материалами рекомендуется использовать коффердам.Биопленка из слюны помогает смазывать пищевой комок при проглатывании, поэтому неудивительно, что биопленки легко растворяются в желудочной кислоте и, следовательно, не препятствуют перевариванию пищи. К счастью, пленка эмали легко удаляется при протравливании эмали и дентина кислотами.

D. Проверка адгезии: дополнительно

Была проделана большая работа по измерению прочности сцепления различных материалов с дентином и эмалью. Обычно небольшая часть материала прикрепляется к зубу, а затем выталкивается или вытягивается в попытке удалить его.Сила, необходимая для того, чтобы оттолкнуть или оторвать наклеенный материал от зуба, измеряется в мегапаскалях (МПа). Один мегапаскаль равен 145 фунтам на квадратный дюйм (psi). Полученные числа используются для сравнения эффективности клея. Прочность соединения от 20 до 25 мПа (2900–3400 фунтов на квадратный дюйм) необходима для клинического успеха в областях ротовой полости, подверженных высоким нагрузкам. Однако такие числа полезны только для общих сравнений. Кроме того, надо знать, как материал откололся от зуба (где произошел перелом).Если клей оторвался чисто, то разрыв произошел на границе раздела. Этот тип разрыва называется нарушением адгезии . Это тест на прочность связи. Если разрушение произошло внутри связующего материала, разрыв называется когезионным разрушением . Это мера прочности связующего материала, а не самой связи. Если во время процедуры тестирования клей ломает зуб, это также является нарушением когезии и сигнализирует о том, что прочность связи выше, чем прочность зубов.Соединение, которое прочнее, чем структура зуба, не дает никаких преимуществ, потому что зубы, а не реставрация, сломаются при разрушении.

Кислотное травление было первым успешным методом приклеивания стоматологических материалов к структуре зуба ( рис. 4.3 ). Кислота создает микроскопически шероховатую поверхность эмали, как показано на рисунках 4.3 и 4.4A . Эту шероховатую поверхность иногда называют « эмалевых меток » или « микропор » .На шероховатую поверхность наносится маловязкая жидкая полимерная система. Эта жидкость должна достаточно смачивать поверхность, чтобы она могла затекать в микропоры, созданные травителем. Полимерная система вступает в химическую реакцию (полимеризуется), переходя из жидкого состояния в твердое. Теперь новый твердый материал связан с микромеханически шероховатой поверхностью эмали. Возможны различные кислоты и полимерные системы, но из-за ограничений по времени и состояния полости рта только некоторые из них подходят для использования в стоматологии.

РИСУНОК 4.3. Схематическое изображение процесса кислотного травления эмали. A. Вертикальные стержни представляют собой чистую поверхность, состоящую из эмалевых стержней. B. Травление растворяет некоторые стержни эмали, создавая шероховатую поверхность. C. Клей затекает в неровности между и внутри стержней. Затем клей схватывается и покрывает поверхность слоем смолы. Адгезив микромеханически фиксируется в промежутках между эмалевыми стержнями. D. Композитный реставрационный материал наносится и связывается с основной пластмассой.

РИСУНОК 4.4. A. Сканирующая электронная микрофотография протравленной эмали. (Воспроизведено из Hormati AA, Fuller JL, Denehy GE. Влияние загрязнения и механических повреждений на качество протравленной кислотой эмали. J Am Dent Assoc . 1980;100(1):34–38, с разрешения) B Фотография протравленной эмали второго моляра (сделана в зеркале). Обратите внимание на меловидный или морозный вид поверхности и сравните его с глянцевой поверхностью непротравленного первого моляра.(Любезно предоставлено доктором Рональдом Хаусом, Бетесда, Мэриленд)

A. Процесс кислотного травления

Сначала поверхность эмали очищают пемзой или подобным абразивом. Затем мусор и пемзу смывают водой, а участок сушат сжатым воздухом ( рис. 4.3A  ). Кислота или протравка, которая обычно представляет собой 37% ортофосфорную кислоту , наносят на постоянные зубы на 15–30 секунд. Кислота смывается водой, а поверхность снова полностью высушивается отсасыванием и сжатым воздухом ( Рис.4.3 В ). Далее наносится жидкая связующая смола (полимерная система). Полимерная система вступает в химическую реакцию или «отверждается» ( Рис. 4.3 C  ). Наконец, слои реставрационных материалов химически связываются с этим исходным слоем связующей смолы ( рис. 4.3 D ).

Использование термина «травитель» в присутствии пациента предпочтительнее любого слова или слов, в которых используется термин «кислота». Иногда травитель называют «кондиционером». Однако этот термин может сбивать с толку, потому что другие стоматологические материалы также называются кондиционерами.

Б. Эмаль

1. Техника кислотного травления используется для соединения материалов с эмалью, но не с дентином. Техника проста и микромеханична, и с годами она существенно не изменилась.

2. Более эффективно связывать полимерную смолу с концами эмалевых стержней, чем с длинной осью стержней.

3. Техника травления кислотой имеет «встроенную» проверку контроля качества. Если эмаль правильно протравлена ​​и высушена, она кажется меловой или морозно-белой, как показано на рис. 4.4Б .

4. Многолетние клинические данные демонстрируют преимущества использования методов кислотного протравливания для адгезии к эмали. Герметики для ямок и фиссур предотвращают кариес, а края композитных реставраций реже окрашиваются. Композиты могут быть прикреплены к зубам для исправления переломов, ротации или других дефектов.

Только участники со статусом Gold могут продолжить чтение. Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы продолжить

Родственные

Как подготовиться к следующему проекту клеевых материалов

Опубликовано Майком Беррисом в | Комментарии к записи «Как подготовиться к следующему проекту клеевых материалов»

отключены. Клеевое соединение часто требуется для проектов во многих приложениях и отраслях.

Доступны различные типы креплений, способные удовлетворить практически любые потребности, поэтому важно знать, как определить наилучший вариант для вашего уникального проекта.

При обсуждении вашей заявки с производителем клеящих материалов вам будет задан ряд вопросов, чтобы сузить круг вариантов клея. Способность предвидеть эти предварительные вопросы и иметь четкое представление о ваших потребностях поможет обеспечить максимально бесперебойную и экономичную работу вашего проекта.

Ниже компания CGR Products рассматривает три распространенных вопроса, которые вам могут задать в процессе выбора клея.

Какие нагрузки будут воздействовать на клей?

Точно так же, как разные пластмассы ведут себя по-разному при воздействии различных нагрузок, клеи ведут себя по-разному. Те же самые нагрузки, которые будут воздействовать на вашу деталь в целом, также будут воздействовать на клей, соединяющий вашу деталь, поэтому крайне важно учитывать, как потенциальные нагрузки могут повлиять на вашу деталь.

Первичные напряжения включают:

  • Напряжение отрыва — Это происходит, когда силы тянут края склеенных компонентов в противоположных направлениях.
  • Напряжение сдвига — Напряжение сдвига возникает, когда два склеенных компонента перемещаются в разных направлениях вдоль параллельной плоскости клея.
  • Растягивающее напряжение — это результат вытягивания компонентов в противоположных направлениях перпендикулярно плоскости клея.
  • Напряжение расщепления — Возникает, когда напряжение прикладывается к компонентам вдоль одной кромки склеиваемого компонента при отрывающем движении.

Какое сопротивление окружающей среде необходимо?

Факторы окружающей среды воздействуют на клеящие материалы иначе, чем на конструкционные материалы, такие как пластмассы или металлы.

Скорее всего, вы много думали об условиях окружающей среды, с которыми может столкнуться ваша деталь, и о том, как эти условия повлияют на характеристики вашей детали в целом, но задумывались ли вы, как те же самые условия могут повлиять на клеевое соединение вашей детали? ? УФ-лучи, влага, химические вещества и экстремальные температуры могут повлиять на прочность и долговечность клеев.

Когда производитель клея спрашивает о факторах окружающей среды, подготовьте полный список возможных условий. Однако не преувеличивайте потенциальные риски, так как это может привести к ненужному увеличению затрат и увеличению времени производства.

Связь временная или постоянная?

Другим фактором, который необходимо учитывать, является то, будет ли ваша связь временной или постоянной. Постоянные соединения обычно полезны для замены механических креплений. Это может исключить сварку или сверление отверстий, которые могут повредить подложку.Постоянные связи могут равномерно распределять силы по склеиваемой области.

Хотя клеи для материалов с низкой липкостью, несомненно, имеют более короткий срок службы, чем перманентные клеи с высокой липкостью, многие разновидности могут оставаться эффективными в течение довольно длительного времени. Существует также множество применений, таких как съемные или заменяемые компоненты внутри деталей или систем, в которых клеи с низкой липкостью на самом деле могут работать более эффективно, чем клеи с высокой липкостью.

Подробнее

На протяжении более 50 лет CGR Products является ведущим поставщиком надежных высококачественных клеев, включая акриловые клеи, каучуковые клеи и другие решения для склеивания материалов.

Чтобы узнать больше о том, как наилучшим образом подготовиться к встрече с производителем клеев, загрузите наш бесплатный «Контрольный список клеевых материалов» сегодня.




Теги: клейкие материалы, клеи, склеивание материалов

TweetFollow @cgrproducts

Майк Беррис

Майк Беррис занимается разработкой продуктов в CGR Products. Являясь членом команды CGR более 19 лет, Майк также имеет сертификат 3M по программе Master Estimator и степень в области делового администрирования.


Адгезивные супрамолекулярные полимерные материалы, созданные на основе взаимодействия хозяин-гость на основе макроцикла

Природа использует силу нековалентных взаимодействий как основу для многих явлений адгезии. Вдохновленные природой, ученые подготовили различные синтетические клейкие материалы, которые основаны на ряде нековалентных взаимодействий на границах раздела. Обычно используемые нековалентные взаимодействия включают водородные связи, π-π-стэкинг, взаимодействия с переносом заряда, электростатические взаимодействия, гидрофобные взаимодействия, взаимодействия хозяин-гость на основе макроцикла и другие.В этом контексте особый интерес представляют взаимодействия хозяин-гость на основе макроциклов. Часто они вызывают различные свойства, такие как множественные комбинированные нековалентные взаимодействия и разнообразие реакций на стимулы. В этом учебном обзоре мы обобщим последние достижения в области адгезивных супрамолекулярных полимерных материалов, которые в первую очередь основаны на взаимодействиях «хозяин-гость» на основе макроциклов. Также представлен обзор будущих задач и перспективы этой подобласти.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте еще раз?

Клеи и герметики | Материалы и составы

Герметизация, склеивание и склеивание различных поверхностей

Составы клеев и герметиков можно классифицировать по нескольким признакам, включая органические и неорганические; на акриловой, полиуретановой или силиконовой основе; и влаго-, тепло- или УФ-отверждение, среди прочего.Они используются для обеспечения надежного и долговечного соединения с широким спектром материалов, включая керамику, металлы, стекло и пластмассы с наполнителем, без необходимости механического крепления и зажима.

Предлагаются широкий выбор вязкостей и химических отвердителей для удовлетворения широкого спектра технологических потребностей во многих отраслях промышленности. Клеи и герметики от Dow предлагаются как в виде исходных материалов (поверхностно-активные вещества, оксигенированные растворители, модификаторы реологических свойств, добавки и т. д.), так и полностью рецептурные продукты.Эти решения используются на самых разных рынках и в различных приложениях, в том числе:

  • Автомобильная промышленность – обеспечивает прочное соединение, герметизацию и прокладку; помогает предотвратить отказ компонентов, сократить дорогостоящий гарантийный ремонт и повысить комфорт при вождении
  • Аэрокосмическая промышленность, оборона и авионика — предлагает решения для работы в сложных условиях, гибкость в широком диапазоне температур, надежную адгезию к различным подложкам и возможности облегчения 
  • Строительство и строительство – повышение долговечности и гибкости при остеклении, наружных фасадах и противопожарной защите.
  • Электроника и усовершенствованная сборка – решение проблемы демпфирования механических напряжений и вибраций и повышения надежности в широком диапазоне рабочих температур
  • Освещение – защита от ударов окружающей среды и влаги для обеспечения структурной целостности светодиодных ламп; обеспечение надежной базы для подкомпонентов и более крупных узлов
  • Промышленный – повышение производительности и улучшение смачивания поверхности при соблюдении требований по летучим органическим соединениям (ЛОС)
  • Упаковка – улучшение адгезии в коробчатой ​​и картонной упаковке, этикетках и лентах; увеличение срока годности и возможность вторичной переработки гибкой упаковки для пищевых продуктов
  • Пленки, специальные ленты и этикетки – обеспечивающие высокие эксплуатационные свойства в чувствительных к давлению применениях, включая маскировочные ленты, ленты для сращивания и защитные пленки, используемые в электротехнике и электронике, строительстве, автомобилестроении и аэрокосмической промышленности

 

.