Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Dr. Molnárné Hamvas Lívia Polimerkémia Ragasztás, ragasztóanyagok.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Dr. Molnárné Hamvas Lívia Polimerkémia Ragasztás, ragasztóanyagok."— Előadás másolata:

1 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polimerkémia Ragasztás, ragasztóanyagok

2 dr. Molnárné Hamvas Lívia Előző témakör Ragasztás, ragasztóanyagok Ragasztás – technológiai művelet  ragasztóanyagok – szilárd anyagok felületét tapadással (adhézió) és saját szilárdságukkal (kohézió) kötik össze az összekötött anyagok szerkezeti felépítése, eredeti tulajdonságai lényegesen nem változik  kötőanyagok – az összekötés három dimenzióban történik Felvitel – illesztés – kötés kialakulása

3 dr. Molnárné Hamvas Lívia Ragasztás, ragasztóanyagok Felvitel – folyadék állapot Felületi tapadás – molekuláris kölcsönhatások  a szilárd felület szerkezete, struktúrája, felületi energiája  a ragasztóanyag felületi feszültsége, viszkozitása  a szilárd-folyadék határfelületi energia nagysága  technológiai paraméterek hőmérséklet nyomás

4 dr. Molnárné Hamvas Lívia Ragasztás, ragasztóanyagok A szilárd felület szerkezete, felületi energiája  a felülethez milyen kémiai kötésekkel lehet kapcsolódni  műanyag: kis felületi energia hasonló felépítésű ragasztóval  faanyag: elsőrendű- és H-kötések felületi energia:  slv ~ mJ/m 2 - viszonylag magas változatos ragasztó-összetétel alkalmas porózusság eltérése  keményfa, fenyőféle  növekedési sebesség - korai és késői pászta  megmunkálás

5 dr. Molnárné Hamvas Lívia Ragasztás, ragasztóanyagok A ragasztóanyag reológiai tulajdonságai  elsősorban pórusos, kapillárisos felületeken jelentős  a behatolás (penetráció) sebessége – Washburn egyenlet

6 dr. Molnárné Hamvas Lívia Ragasztás, ragasztóanyagok A ragasztás = felvitel  illesztés  kötés kialakulása  a felületek közötti kölcsönhatások  adhéziós munka  nedvesítési munka  szétterülési munka W a =  lv  (1 + cos  ) W w =  lv  cos  W s =  lv  (cos  - 1)

7 dr. Molnárné Hamvas Lívia Ragasztás, ragasztóanyagok Kötés kialakulása  fizikai úton kötő oldószeres diszperziós olvadék-ragasztók  kémiai úton kötő oldószeres diszperziós ragasztók  természetes polimer alapú ragasztók fehérje, szénhidrát, szénhidrogén alapú

8 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton oldószeres ragasztók  kötőanyag: polimer, a molekulaméret nem változik  a kötési folyamat az oldószer eltávozása – döntően a szilárd felületbe diffundál – csak porózus felületekhez  oldószer – víz vagy szerves oldószerek (elegye)  a kialakult kötés szilárdságát, hőállóságát, oldószer- és vízállóságát a polimer sajátságai szabják meg

9 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton oldószeres ragasztók vízoldható – PVA  önállóan, vagy más vízoldható ragasztóval keverve  porban kapható, vízben kell duzzasztani  jól nedvesít, és jól tapad – kötés nem vízálló  nedvesítéssel tapadó ragasztószalag, cimke

10 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton oldószeres ragasztók szerves oldószeres polimeroldószer cellulóz-nitrát CN aceton, butanon, etilacetát poli(vinil-acetát) PVAc aceton, butanon, etilacetát, etanol poli(vinil-klorid) PVC ciklohexanon, butilacetát polisztirol PS benzol, toluol, aceton poli(metil-metakrilát) PMMA kloroform, aceton, toluol, xilol, MMA

11 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton oldószeres ragasztók szerves oldószeres – PVAc  változatos oldószer: CH 3 COOCH 2 CH 3, CH 2 Cl 2, C 6 H 5 CH 3, CH 3 COCH 3, CH 3 CH 2 OH  viszkozitás jelentősen függ a M-től  jól tapadó, nagy szilárdságú,  azonban jelentős oldószer-visszatartás és kúszás  fa, papír, bőr, textil, PVC

12 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton oldószeres ragasztók szerves oldószeres – PVC  nehezen oldódik, speciális oldószerkeverék  a kötés víz- és időjárásálló, rugalmas, hajlékony  PVC ragasztására, valamint bőr, textil, papír

13 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton oldószeres ragasztók szerves oldószeres – PMA és PMMA  sokféle oldószer: C 6 H 5 CH 3, CH 3 COOCH 2 CH 3, CH 3 COCH 3, CH 2 Cl 2,  viszkozitás az oldószertől  jó adhéziós tulajdonságok  műanyagok és papír

14 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton diszperziós ragasztók  diszperziós közeg – víz;  diszpergált anyag – hőre lágyuló polimer – szemcsék közel gömb alakúak (0,1 - 5  m)  adalékok: oldószer, lágyító, fungicid, habzásgátló  a viszkozitás a közeg/anyag térfogathányadtól függ, nem a moláris tömegtől  kötés kialakulása – a ragasztóréteg már nem oldódik vízben

15 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton diszperziós ragasztók  kötés kialakulása víz diffúziója a hordozóba (porózus felületbe)  azonos tényezők hatnak, mint az oldószeresnél  víz – duzzaszt  diffúzió – koncentráció és gőznyomás-különbség  a víz diffúziója során tömény, szoros illeszkedésű polimerhalmaz a polimer-szemcsék összefolyása - filmképződés  belső- és kapilláris nyomás  Van der Waals erők  nehézségi erő ellenállás az összefolyással szemben tenzidek hatása – töltés révén

16 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton diszperziós ragasztók  minél kisebb szemcseátmérő, egyenletes méret eloszlás  megfelelő elasztikusság – csak az üvegedesési hőmérséklet felett – lágyítók alkalmazása  alsó felhasználási hőmérséklet (MFH) módosítása  a filmképződés irreverzibilis  vízállóság növelése  nyíró és tapadási szilárdság

17 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton diszperziós ragasztók  PVAc – faipari gyakorlatban a legelterjedtebb  filmje: rideg – dibutil-ftalát lágyító (0-5%) MFH módosítás (16°C-ról 2°C-ra) szakítószilárdság csökken, nyúlás nő  oldószer-adagolás (magas fp.-ú) MFH módosítás  sűrítő anyagok PVA: nyitott idő, tapadás növelése Al- és Cr-sók, toluol-4-szulfonsav: vízállóság növelése

18 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton diszperziós ragasztók  PMA, PMMA stabil diszperziót képeznek kémiai szerkezet módosítással – üvegesedési és MFH  PS homopolimer csak lágyítókkal és oldószerrel  vinil-acetát kopolimerek jó vegyszerállóság, ragasztási szilárdság, kedvező ár

19 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton olvadékragasztók  oldószermentes szilárd anyagok  felületi tapadás - olvadt állapotban - viszkózusan folyós feldolgozási (T a - alkalmazási) hőmérséklet  kötés - az olvadék megszilárdulásával – megdermedés

20 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton olvadékragasztók  hőre lágyuló, kristályosodásra hajlamos polimer  hőbomlás hőmérséklete alatt viszkózusan folyós állapotba poliamidok etilén-vinilacetát (EVA) kopolimer  alacsony felületi energiájú  tapadás növelése adalékkal

21 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton olvadékragasztók  jellemzői – halmaz-, fizikai és fázisállapotok üvegesedési (T g ) és olvadási (T m ) hőmérséklet a szerkezeti jellemzők (kristályosság) amorf polimer kismolekulájú szilárd anyag olvadáspont/fagyáspont üvegesedési hőmérséklet

22 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polimerek fizikai állapota T g üvegesedési hőmérséklet T f folyási hőmérséklet T m olvadási hőmérséklet

23 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai úton olvadékragasztók  jellemzői – halmaz-, fizikai és fázisállapotok üvegesedési (T g ) és olvadási (T m ) hőmérséklet a szerkezeti jellemzők (kristályosság) feldolgozási (T a - alkalmazási) hőmérséklet a viszkozitás görbéről kötési sebesség – a hűlés során dermedés  T = T a - T g rugalmassági modulusz alkalmazási területet

24 dr. Molnárné Hamvas Lívia Ragasztás, ragasztóanyagok Kötés kialakulása – kémiai úton  kötőanyag: oligomer, monomer – kis moláris tömeg  felvitel: folyadékállapot és viszkozitás biztosítása  a kötés tisztán kémiai reakció poliaddíciós vagy polimerizációs folyamat – irreverzibilis szol  gél  xerogél átalakulás sebességét a reagáló funkciós csoportok koncentrációja, reakciókészsége, hőmérséklet, katalizátor  nem csak porózus felületre – nincs oldószer  minimális mértékű zsugorodás, a térhálósodás révén nagy szilárdság, jó hő- és oldószerállóság jellemző

25 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – kémiai úton A komponensek reaktivitása miatt  a komponenseket és a katalizátort csak közvetlenül a felhordás előtt keverik össze  a reakciópartnereket különböző felületekre viszik fel  a ragasztót az egyik, a katalizátort a másik felületre  hőmérsékletemeléssel és hőre aktiválódó katalizátorokkal gyorsíthatják a folyamatot

26 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – kémiai úton Epoxi-alapú rendszerek – poliaddíció  epoxi oligomer + amin, poliamin hidegen és melegen kis-, közepes- és nagy-viszkozitású amin-szám, gyorsaság, merevség  epoxi oligomer + szerves sav, savanhidrid, alkohol csak melegen – ezért előre összekeverhető

27 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – kémiai úton Poliuretán alapú ragasztók  egykomponensű, tiszta izocianátok a másik komponens a ragasztandó anyag (mobilis H-hez kötődik, nedvességhez)  kétkomponensű, izocianát + poliol kombinációk mólarányok fontossága (n NCO > n OH ) OH fafelület

28 dr. Molnárné Hamvas Lívia Ragasztás, ragasztóanyagok Kötés kialakulása – fizikai és kémiai úton együttesen  oldószeres, diszperziós és olvadék kémiai kötésű ragasztók Oldószeres  oligomerek (esetleg kismolekulájú polimerek) oldószeres – legtöbbször vizes oldatai Diszperziós  a vizes diszperziós polimerbe reakcióképes csoportokat építenek be

29 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai és kémiai úton Oldószeres ragasztók  a kémiai folyamat (polimer képződés) a komponensek vagy katalizátor hatására azonnal megindul  oldószer hígító hatása csökkenti a reakciósebességet  hőmérséklet növeli a reakciósebességet  aminoplasztok és fenolgyanták - polikondenzáció  oldószer eltávozása diffúzió révén zajlik  a polimer képződése növeli a viszkozitást fontos a reakciósebesség és a diffúzió viszonya mindig térfogatcsökkenéssel (zsugorodással) jár irreverzibilis gélesedés

30 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai és kémiai úton Oldószeres ragasztók – aminoplasztok  karbamidgyanta, melamingyanta  reakciósebesség növelése katalizátorral pH = 3,5-5; savasan hidrolizáló só (NH 4 Cl – 1-5%)  hidegen kötő – sok funkciós csoport, vízben jól oldódik, jól tárolható; magas HCHO tartalom  melegenyvek – kevés funkciós csoport, csak 100 °C körül köt, nem stabil, rosszul tárolható  ragasztás térhálósodással és a felülethez kötődéssel

31 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai és kémiai úton Oldószeres ragasztók – fenolgyanták  fenol- és rezorcin-bázisú ragasztók  fenol-bázisú: vízben, lúgban vagy alkoholban oldható  polikondenzáció erősen savas vagy lúgos közegben szobahőmérsékleten kötő: p-toluol-szulfonsav katalizátor magas hőmérsékleten ( °C): lúgos kondenzátumok  rezorcin-bázisú: vizes vagy vizes-alkoholos oldatban (rossz tárolhatóság) – novolak típusú  térhálósítás: + formaldehiddel történik; 20 °C-on is

32 dr. Molnárné Hamvas Lívia Kötés kialakulása – fizikai és kémiai úton diszperziós ragasztók  hasonló tulajdonságok a csak fizikai úton kötő diszperziós ragasztókkal  kötés: a diszpergáló közeg eltávozása diffúzióval, majd a polimer szemcsék összefolyása, a reaktív csoportok révén térhálós szerkezet kialakulása  irreverzibilis kémiai folyamat a filmképződés után

33 dr. Molnárné Hamvas Lívia Következő témakör Felületkezelés, felületkezelő anyagok  műveletek  száradási folyamatok


Letölteni ppt "Dr. Molnárné Hamvas Lívia Polimerkémia Ragasztás, ragasztóanyagok."

Hasonló előadás


Google Hirdetések