وضعیت ورود
درحال حاضر شما وارد سایت نشده اید.
آمار بازدیدکنندگان
  • کاربران حاضر: 0
  • بازدید امروز: 878
  • بازدید ماه: 68,410
  • بازدید سال: 871,445
  • کل بازدیدکنند‌گان: 187,477
قیمت روز

Adhesive

افزایش حالت ارتجاعی در گوشی‌های هوشمند توسط پلیمرهای خودترمیم‌شونده

هنگام تلاش برای اختراع یک نوع جدید از چسب، یک دانشجوی ژاپنی، Yu Yanagisawa گونه‌های جدیدی از شیشه پلیمری که می‌توانند خود را زمانی که به شدت ضربه دیدند، ترمیم کنند را کشف کرد. کشف تصادفی او می‌تواند منجر به کاهش پسماند الکترونیکی در آینده شود.

هنگام تلاش برای اختراع چسب، Yu Yanagisawa در دانشگاه توکیو یک شیشه پلیمری را کشف کرد که نه تنها مستحکم است، بلکه می‌تواند هنگامی که تحت فشار دست شکسته می‌شود در عرض  فقط ۳۰ ثانیه دوباره به هم فشرده شود. کار او در مجله Science منتشر شد و توسط منابع خبری سراسر کشور به عنوان راه حل بالقوه برای کاهش ضایعات الکترونیکی انتخاب شد. این ماده هم اکنون در حال توسعه در دانشگاه است و می‌تواند به طور بالقوه در تلفن‌های هوشمند استفاده شود تا مردم مجبور به تعویض صفحه نمایش شکسته نشوند.

این ماده که polyether-thioureas نام دارد، یک پلیمر شفاف که رسانای الکتریسیته است در حالی که آن را یک ماده مناسب برای صفحات لمسی می‌سازد. به جای استفاده از افزودنی‌ها که باعث خود-چسبی می‌شود، هنگامی که شکسته می‌شوند؛ این ماده حاوی پیوندهای هیدروژنی است که به آن اجازه می‌دهد بیش از ۲ یا ۳ بار در دمای اتاق ترمیم شود. علاوه بر این، این پیوندهای هیدروژنی مواد را بسیار قوی می‌کند. این یک پیشرفت بزرگ است به سبب آن که استحکام تمایل دارد موازنه‌ای برای پلیمرهای خود ترمیمی باشد.

محققان می‌نویسند: “توانایی ترمیم‌کنندگی و استحکام مکانیکی بالا تمایل دارد که متقابلاً منحصر به فرد باشد.” اکثر پلاستیک‌های سخت از زنجیرهای پلیمری بلند و درهم‌پیچیده تشکیل شده اند، بنابراین دماهای ذوب خیلی بسیار بالا به اندازه ۱۲۰ درجه سانتی‌‌گراد نیاز است تا زنجیره‌های پلیمری آن‌ها باز شود و سپس شرایط خنک‌ کردن باید کنترل شود تا پیوندهای عرضی خود را اصلاح کنند و دوباره آن‌ها را به پلیمرهای جامد تثبیت کند.

این ماده از طریق یک آرایش طبیعی زیگزاگی با اتصالات هیدروژنی به استحکام بالا و قابلیت‌های خودترمیمی خود می‌رسد. هنگامی که مواد تحت کرنش یا تنش زیاد شکسته می‌شوند، جزء سازنده ساختاری اضافه شده، تبادل جفت‌های متصل به هیدروژن بین پلیمرها تحت فشار را تسهیل می‌کند تا بتواند به راحتی ترمیم یابد.

منبع خبر:

//www.machinedesign.com/materials/article/21836397/selfhealing-polymer-could-lead-to-higher-resiliency-in-smartphones

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

 

 

چسب ها و اجزای تشکیل‌دهنده ‌آن – قسمت اول

اجزای تشکیل‌دهنده ‌چسب

مواد پلیمری

پلیمر جزء اصلی چسب است که طی فرآیند سخت شدن چسب در اثر واکنش‌های شیمیایی، قدرت لازم را به آن می‌دهد. اکثر پلیمرها در حلال‌های مناسب انحلال‌پذیرند و در دماهای زیاد نیز روان می‌شوند. خاصیت روان شدن برای چسب‌ها گرمایی و خاصیت انحلال‌پذیری آن‌ها برای چسب‌های پایه حلالی به کارگرفته می‌شود. از آن جا که پلیمرهای شبکه‌ای شده در برخی حلال‌ها فقط متورم می‌شوند و در حالت گرم شدن نیز جریان نمی‌یابند. برای ساخت چسب‌های ساختاری استفاده می‌شوند و در این حالت احتمال خزش یا تغییر شکل تحت بار ثابت از بین می‌رود.

مواد افزودنی

در تهیه چسب‌ از انواع مواد افزودنی استفاده می‌شود. برخی از این مواد عبارتند از نرم‌کننده که با کاهش دمای انتقال شیشه‌ای پلیمر (Tg) انعطاف‌پذیری چسب را افزایش می‌دهد، پایدارکننده در برابر تخریب گرمایی، اکسیژن و نور UV، مواد غلظت‌دهنده عامل جفت‌کننده سیلانی، مواد سخت‌کننده، مواد چسبناک کننده و مواد پرکننده معدنی که با کاستن مقدار انقباض در حین سخت شدن چسب، خواص روان شدن پیش از سخت شدن را کاهش می دهد و باعث بهبود نهایی خواص مکانیکی چسب می‌شود.

طبقه‌بندی چسب‌ها

طبقه‌بندی چسب‌ها می‌تواند بر اساس هر یک از معیارهای زیر باشد

  • نحوه کاربرد (چسب‌های لاتکسی، امولسیونی)
  • جنس سطوح به هم چسبیده (آهن، چوب)
  • ساختار شیمیایی چسب (چسب فعال واکنشی)
  • محمل چسب (چسب حلالی، آبی)
  • نوع کاربرد (چسب چوب، چسب ساختمان، چسب طراحی)
  • معیار مصرفی (صنعتی، عمومی)

یکی از مرسوم‌ترین طبقه‌بندی چسب‌ها براساس پایه آن‌هاست. در این حالت چسب‌ها به دو دسته مهم طبیعی و سنتزی تقسیم‌بندی می‌شوند.

  • طبیعی: الف) حیوانی ب) گیاهی ج) معدنی (کانی)

چسب‌های حیوانی

  • سریشم حیوانی ماده‌ای ژلاتین‌مانند است و از استخوان، پوست یا حتی شیر حیوانات تهیه می‌شود و این چسب قدرت چسبانندگی بیش‌تری نسبت به چسب‌های گیاهی دارد و در صنایع نجاری، کبریت و کارتن‌سازی، ساخت کاغذ سنباده و تهیه فیلم عکاسی با روکش قرص‌های دارویی و… نیز کاربرد دارد.
  • لاک در صنعت نجاری برای جلای اشیای چوبی مصرف می‌شود و از نوعی حشره به نام ترمزدانه در هند تهیه می‌شود.

چسب‌های گیاهی

  • صمغ ماده‌ای است که از درخت صمغ سنگالی استخراج می‌شود. این ماده سفیدرنگ و محلول در آب و عمدتاً حاوی هیدرات کربن است.
  • چسب نشاسته، سریشم و دکسترین از انواع چسب‌های محلولی هستد که در چسباندن پاکت، کاغذ، تمبر، مقوا و چوب کاربرد دارد.

چسب‌های معدنی (کانی)

چسب‌های معدنی یا کانی نظیر سیلیکات‌های قلیایی یا فسفات‌ها هستند که در اتصال قطعات سرامیکی، شیشه‌ای و کوآرتز (قطعات آجرهای نسوز، اجاق‌های برقی و گازی) کاربرد دارند و در برابر آب و گرما مقاوم هستند. چسب‌های گیاهی یا حیوانی در این گونه موارد کاربرد ندارند.

  • مصنوعی: الف) الاستومرها ب) گرمانرم ها ج) گرماسخت‌ها

الاستومرها

شامل انواع چسب‌های کائوچوی مصنوعی یا محلول کائوچو در بنزین‌اند و قدرت چسباندن همه مواد را به غیر از مواد لاستیکی به خوبی دارند. این چسب‌ها در صنایع هواپیما و کشتی سازی یا در کارهای نجاری در منازل نیز کاربرد یافته‌اند. لاستیک‌های سنتزی به دو گروه ولکانش‌پذیر و ولکانش‌ناپذیر دسته‌بندی می‌شوند. از پرمصرف‌ترین لاستیک‌های سنتزی می‌توان SBR، پلی‌بوتا‌دی‌ان و پلی‌ایزوپرن را نام برد. مواد اولیه‌ای که به طور عمده در تولید این گونه چسب‌های لاستیکی استفاده می‌شوند عبارتند از بوتا‌دی‌ان، استایرن، کلروپرن، ایزوبوتیلن، ایزوپرن، اتیلن و پروپیلن که معمولاً با دو روش امولسیون سرد یا در محلول تبدیل به چسب لاستیکی مورد نظر می‌شوند.

گرماسخت‌ها

نظیر چسب‌های اپوکسی که از واکنش تراکمی دی‌فنیل‌پروپان و اپی‌کلروهیدرین تهیه می‌شوند. این  چسب‌ها معمولاً دو قسمت دارند، یک قسمت ماده پلیمر و قسمت دیگر عامل پخت یا گرماسخت‌کننده است که باعث واکنش‌های شیمیایی در چسب و بهبود عمل چسبندگی می‌شود. از آن‌جا که چسب‌های اپوکسی قدرت چسبندگی زیادی دارند، در ساخت هواپیما، اتاق خودرو و پل استفاده می‌شوند. در صنعت نوعی از آن به عنوان چسب دوقلو معروف شده است.

گرمانرم‌ها

شامل موادی نظیر پلی‌آکریلات یا سیانوآکریلات‌ها هستند که به چسب فوری معروف شده است و ایجاد اتصالات محکمی بین قطعات مختلف می‌کنند (در حد چسب‌های اپوکسی). سیانوآکریلات مونومر فعالی است که در مجاورت رطوبت هوا به راحتی پلیمر می‌شود. بنابراین برای محیط خشک مناسب نیست. معمولاً چسب‌های یاد شده به شکل نوار چسب آغشته به چسب عرضه می‌شوند. جنس نوار ممکن است پارچه، پلاستیک PVC، کاغذ یا طلق باشد.

  • بتونه‌ها: بتونه‌ها افزون بر چسباندن مواد، می‌توانند به عنوان درزگیر، جاذب ارتعاش یا انتقال‌دهنده تنش نیز مصرف شوند که بسته به کاربرد و کارآیی محصول و شرایط سخت شدن چسب بتونه از فرمول بندی‌های متعدد برای تهیه آن‌ها استفاده می‌شود.

بتونه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌

بتونه خمیر نرم و چسبناکی است که به کندی در معرض هوا خشک می‌شود. این ماده عموماً برای پرکردن منافذ به ویژه در صنعت نجاری استفاده می‌شود. مهم‌ترین بتونه‌ها عبارتند از بتونه شیشه. بتونه گلیسیرین، اکسید سرب و گرد بتونه.

معایب

از معایب چسب‌ها به سایر انواع اتصالات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد

لزوم آماده‌سازی سطوح: ابتدا باید به سطوح چسبنده مورد نظر از هر گونه آلودگی و به ویژه چربی پاک شود. در غیر این صورت چسبندگی مورد نظر حاصل نمی‌شود. در حالی که در سایر روش‌های اتصال نظیر جوش‌کاری نیاز به چربی‌زدایی یا پاک‌کردن آلودگی‌ها از سطوح نیست.

در طراحی اتصلات دقت لازم است تا اثر تنش‌های انبساط گرمایی به حداقل ممکن برسد.

به دلیل استفاده از حلال یا مواد فرار در چسب‌ها، امکان آتش‌سوزی در محیط کار وجود دارد. وجود مواد سمی با محرک در ترکیبات چسب که آلوده‌کننده محیط زیست هستند و روی پوست یا ریه انسان اثر منفی می‌گذارند.

آهسته بودن سرعت سفت شدن چسب‌ها در بعضی موارد که فرآیند چسبدگی را طولانی می‌کند.

کوتاه بودن زمان نگه‌داری چسب‌ها پس از باز کردن ظرف نگه‌دارنده چسب باید تا حد امکان هر چه زودتر چسب را مصرف کرد.

کم بودن مقاومت گرمایی اتصالات چسبی

معمولاً چسب با آب یا بخار آب سست می‌شود.

به دلیل تخریب شیمیایی پلیمر، کاربرد چسب‌ها محدود شده است.

اما با همه معایبی که گفته شد امروزه مصرف چسب‌ها در حال پیشرفت چشم‌گیری است که با استفاده از روش‌های نوین سنتز، رزین‌های جدید با فرمول‌بندی‌های متنوع، تولید و مصرف آن‌ها گسترده‌تر می‌شود.

مزایا

گسترش بار روی ناحیه وسیعی از چسبندگی

اعمال چسب با دستگاه‌های کاملاً ماشینی

زیبایی و حالت آئرودینامیک آن‌ها روی سطح اعمال شده

اتصال مواد غیر مشابه با استفاده از لایه نازکی از چسب

قابلیت استفاده به عنوان عایق شوک، گرما یا برق با اعمال فرمول‌بندی مناسب

نفوذناپذیری مناسب در برابر اکثر مایعات و گازها

اعمال مقدار کم چسب (وزن چسب در اتصالات کم است) با کارایی زیاد نسبت به بقیه انواع روش‌های اتصال

در بعضی حالات تنها راه اتصال استفاده از چسب است، نظیر چسباندن فیلم‌ها یا ورق‌های نازک کاغذ

چسب‌ها معمولاً انتقال‌دهنده تنش‌اند و در اثر کشش، تنش‌ها را منتقل و اتصال را به خوبی حفظ می‌کنند

برای اعمال چسب بر خلاف سایر روش‌ها نظیر جوش‌کاری به اعمال گرمای زیاد که می‌تواند به منطقه مورد نظر ضرر برساند نیازی نیست.

کاربرد چسب‌ها

کاربردهای متنوع چسب‌ها از قرن نوزدهم با ظهور چسب‌های سنتزی و مصنوعی در صنعت پلیمر افزایش یافت. این چسب‌ها انواع سنتی را از صحنه عمل خارج کردند به طوری که امروزه در تهیه اغلب اتصالات از جعبه ساده گرفته تا هواپیماهای پیش‌رفته از چسب استفاده می‌شود. از این میان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

دندان‌پزشکی (چسب‌های آکریلی پخت شده با UV)

صنایع نساجی و کفش (چسب‌های آکریلی، پلی‌کلروپرن، پلی‌یورتان)

صنایع حمل و نقل (چسب‌های پلی‌یورتان و رزورسینول)

صنایع کاغذ، مقوا و بسته‌بندی (نشاسته، دکسترین، پلی‌وینیل‌الکل و پلی‌وینیل‌استات)

مصارف خانگی (چسب چوب، چسب دوقولو، چسب لاستیک)

صنایع چوب و نجاری (پلی‌وینیل‌استات، رزین‌های فنولی و اوره در نئوپان‌ها)

صنایع کامپوزیت‌ برای تهیه انواع ساختارهای ساندویچی یا چندلایه‌ای حاوی مواد مختلف و متفاوت (چسب‌های آمینوپلاست و رزین‌های فنولی)

همچنین به دلیل انعطاف‌پذیری در طراحی، راحتی تولید در مقایسه با سایر روش‌های اتصال، امروزه قطعات مهندسی نظیر اتصالا لاستیک به فلز، بسته‌بندی و هوافضا به کمک چسب‌ها به هم متصل و مصرف می‌شوند.

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com