رزین‌های
پودری برپایۀ پلی وینیل استات
پلی وینیل استات را عموما با نام
PVAc یا PVA می‌شناسند. این ماده یک پلیمر سنتزی است که در دسته‌ی
پلیمر‌های ترموپلاست یا گرمانرم جای می‌گیرد. پلیمر‌های ترموپلاست با افزایش دما و
بدون تغییر شیمیایی ذوب شده و در دمای اتاق انعطاف‌پذیر هستند. همچنین می‌توان
آنها را به دفعات ذوب و دوباره جامد نمود. چسب‌های تجاری که برای صنایع چوبی مورد
استفاده قرار می‌گیرند، جزو چسب‌های پلی وینیل استاتی هستند.
این چسباننده‌ها نحوۀ مصرف بسیار آسانی داشته و به آسانی توسط آب پاک
می‌شوند. در صورت تماس با پوست مشکلی ایجاد نکرده و گاز یا دود خطرناکی را نیز
آزاد نمی‌کنند. با این حال، در برابر رطوبت مقاومت اندکی دارند. چسباننده‌های پلی
وینیل استاتی در چسباندن مواد متخلخل از جمله چوب، کاغذ و مقوا عملکرد بسیار مطلوبی
داشته و بدلیل سفید رنگ بودن در طیف
گسترده‌ای از صنایع کاربرد دارند.
تاریخچه
این نوع چسباننده، برای اولین بار در ژوئن ۱۹۱۲ توسط دکتر ف. کلات ارائه و ثبت گردید. در فاصلۀ سال‌های
۱۹۱۵ تا ۱۹۲۵، تلاش‌های بسیاری جهت پلیمریزاسیون انواع مونومرهای وینیلی
انجام گرفت و در سال ۱۹۳۰ پلی وینیل
استات در مقیاس تجاری عرضه شد. اما به طور مشخص پس از جنگ جهانی دوم بود که این پلیمر
به طور گسترده به خصوص در صنایع رنگ‌سازی و چسب‌سازی مورد استفاده قرار گرفت.
چسباننده‌های پلی وینیل استاتی
مونومر وینیل استات
وینیل استات یک مایع آتش‌گیر و بی‌رنگ است. این مایع، در دمای حدودا ۲۰ درجۀ سانتی‌گراد دارای گرانروی ۰.۴ بوده و در دمای حدودا ۲۵ درجۀ سانتی‌گراد انحلال‌پذیری در حدود ۲% دارد. دمای جوش آن نیز ۷۲.۷ درجۀ سانتی‌گراد است. در ابتدا مونومر وینیل استات از واکنش استیلن و استیک اسید در مجاورت کاتالیزورهای مناسب تولید می‌شد. اما امروزه این فرایند شامل واکنش اتیلن و اسید استیک با اکسیژن در حضور یک کاتالیزور (عموماً پالادیوم) است.
پلیمریزاسیون وینیل استات
پلیمریزاسیون مونومرهای وینیل استات از طریق روش‌هایی از جمله پلیمریزاسیون
توده‌ای، محلولی و امولسیونی انجام می‌شود. واکنش پلیمریزاسیون، عموماً با رادیکال‌های
آزاد یا کاتالیزورهای یونی آغاز و کنترل می‌شود. این فرآیند عموما با اتصال یک
رادیکال آزاد یا یون به یک مولکول وینیل استات آغاز می‌شود. آغازگر معمولاً یک رادیکال
آزاد است که از یک پراکسید مانند بنزوئیل پراکسید یا هیدروژن پراکسید گرفته می‌شود.
مولکول حاصل از اتصال آغازگر با مونومر اولیه، به شدت واکنش‌پذیر بوده و با
مونومرهای دیگر ترکیب می‌شود. در نهایت پایان پلیمریزاسیون با رادیکال آزاد، از
طریق روش‌های Radical combination و Disproportionation صورت می‌پذیرد. در روش اول دو
رادیکال آزاد که به هم برخورد کرده‌اند، باهم پیوند برقرار خواهند کرد.
روش دوم
در روش دوم، رادیکال آزاد روی پیوند مجاور قرار گرفته و از طرف دیگر،
هیدروژن متصل به اتم کربن جدا شده و یک پیوند دوگانه برقرار خواهد‌شد. هیدروژن جدا‌شده
نیز به عنوان رادیکال آزاد، با رادیکال آزاد روی زنجیرۀ مجاور برخورد کرده، پیوند
برقرار می‌شود و در نهایت پلیمریزاسیون اتمام می‌یابد. اما در پلیمریزاسیون با آنیون،
یون‌ها نمی‌توانند با هم برهم کنش دهند و فرآیند تا زمانی که مونومرها در محیط
موجود باشند ادامه یافته و پایان فرآیند در واقع زمانیست که مونومرها تمام شوند.
در سال‌های اخیر، پلی وینیل استات با ساختار معین، در سنتز کوپلیمرهای دسته‌ای به
وسیلۀ پلیمر‌یزه شدن رادیکالی کنترل شده، بسیار مورد استفاده قرار گرفته‌است.
فرمولاسیون چسباننده‌های پلی وینیل استاتی
برای فرمولاسیون یک چسب چوب PVAc،
به عوامل متعددی باید توجه کرد. برخی از این عوامل، گه‌گاه با یکدیگر تناقض دارند.
به طوری که بهبود یکی موجب اختلال در دیگری می‌شود. از این رو، پارامتر‌های موجود با توجه به
کاربرد نهایی چسب، مورد بررسی قرار می‌گیرند به گونه‌ای که ویژگی مورد نظر برای یک
کاربرد خاص، در چسب بهبود یابد.
از جملۀ این عوامل عبارتند از:
1- آماده‌سازی سطح
2- کاربرد
3- شرایط هم‌گذاری
4- شرایط کار فرآورده
5- ظاهر چسب
6- شرایط نگهداری چسب
7- قیمت
عموماً در یک چسب PVAc چند جزء مختلف با یکدیگر مخلوط می‌شوند. در محصول نهایی هر جزء نقش خاصی دارد. برای فرمولاسیون موفقیت‌آمیز یک چسب، نه تنها لازم است میزان عملکرد آن را بدانیم، بلکه لازم است که با نقش و عمل هر جزء نیز آشنا باشیم.
روانسازها
یکی از اجزاء اصلی این چسباننده‌ها، روانسازها هستند. می‌توان گفت
که روانسازها حلال‌هایی با دمای جوش بالا و فشار بخار کم هستند. به همین جهت این
مواد عموماً به طور دائمی در درون یک غشای خشک‌شده باقی می‌مانند. روانسازها غشایی
را در اطراف ذرات چسباننده تشکیل می‌دهند. این مسئله موجب می‌شود فاصلۀ بین ذرات بیشتر
شده و درنتیجه نیروهای بین آنها کاهش یابد. روانسازها موجب افزایش انعطاف‌پذیری
غشای خشک‌شده می‌شوند و حداقل دمای تشکیل غشای چسب را کاهش می‌دهند. اما این مواد
تمایل چسب به خزش تحت فشار را نیز افزایش می‌دهند. از این رو در چسباندن قطعاتی که
تحت تنش و فشار هستند نباید استفاده شوند.
حلال‌ها
حلال‌ها نیز یکی دیگر از اجزاء چسب‌ها هستند. می‌توان گفت حلال‌ها
تاثیری مشابه روانسازها دارند با این تفاوت که تاثیر حلال‌ها تقریبا موقتی است. به
همین جهت حلال‌هایی که با PVAc سازگاری زیادی
دارند، دمای جامد شدن آن را کاهش داده و به تشکیل لایه‌های همگن کمک می‌کنند.
برخی از این حلال‌های پرکاربرد عبارتند از: الکل‌های سبک، انواع استرها، کتون‌ها،
هیدروکربن‌های آروماتیک و حلال‌های کلردار.
پرکننده‌ها
یکی دیگر از اجزای این چسب‌ها، پرکننده‌ها هستند. پرکننده‌ها عموماً
مواد بی‌اثری هستند که برای کاهش قیمت، افزایش مواد جامد (افزایش میزان استحکام
چسب)، افزایش گرانروی، کاهش میزان نفوذ و بهبود خواص شکاف پرکنی امولسیون مورد نظر
استفاده می‌شوند. از معایب این مواد می‌توان به مواردی از جمله افزایش فرسایش در
چسباندن برخی از قطعات در کارهای ماشینی اشاره کرد. متداول‌ترین پرکننده‌ها
عبارتند از : کربنات کلسیم، تری هیدرات آلومینیوم، باریم سولفات، سیلیکا، خاک رس،
دوده، دی اکسید تیتانیوم، گرافیت، اکسیدروی، اکسیدهای آهن، ماسه، خاک اره، الیاف شیشه،
میکا، پودر مس و پودر نقره.
منبع: پیوند شیمی
به‌منظور ساخت و تولید آیتم‌های ساختمانی و عایق‌سازی مناسب با
استفاده از چسباننده‌های برپایۀ کوپلیمرهای وینیل استات، شرکت پترونیک‌پلیمرغرب از
جملۀ بهترین تولیدکنندگان و تامین‌کنندگان مواد شیمیایی باکیفیت در ایران، محصولاتی
همچون رزین‌های پودری چسباننده را ارائه می‌دهد که به پیشرفت در کیفیت نهایی
عناصر ساختمانی تولید شده کمک شایانی می‌کنند. برای خرید این محصولات می‌توانید به
لینک‌های مربوطه مراجعه نمایید: DA-1120
, DA-1420