접착제는 무엇이며 어떻게 작동합니까?

접착제는 일상 생활과 고급 산업 모두에서 기본 재료입니다. 기계식 패스너없이 표면에 가입하는 능력은 제조, 건축, 의약품 및 소비자 제품에 혁명을 일으킨다. 이 기사는 접착제의 과학, 유형 및 사용에 대해 깊이 파고 들어 전문적이지만 접근 가능한 설명을 제공합니다.

접착제는 무엇입니까?

접착제 또는 결합 제로도 알려진 접착제는 표면 부착에 의해 둘 이상의 재료를 결합하도록 설계된 물질입니다. 나사 또는 리벳과 같은 기계적 고정 방법과 달리 접착제는 기판의 계면에서 물리적 및 화학적 상호 작용을 통해 결합을 만듭니다. 이것은 다른 물질의 결합을 허용하고, 스트레스를보다 고르게 분배하며, 종종 체중을 줄이거 나 미학을 향상시킬 수 있습니다.

접착제는 고체, 액체 또는 반 고체 일 수 있으며 건조, 화학 반응, 열, 압력 또는 자외선 (UV) 광 노출에 의해 치료 (경화)되도록 제형화됩니다.

접착력의 과학

접착제의 효과는 접착제와 기판 표면 사이의 상호 작용에 따라 달라집니다.

1. 표면 에너지 및 습윤

접착제가 잘 결합하기 위해서는 표면을“습식”해야하므로 확산되어 친밀한 접촉을 의미합니다. 이것은 접착제 및 기판 둘 다의 표면 에너지에 의존한다. 낮은 표면 에너지 물질 (예를 들어, 폴리에틸렌)은 높은 표면 에너지 물질 (예 : 금속 또는 유리)보다 결합하기가 더 어렵다.

2. 기계적 연동

미세한 표면 거칠기를 사용하면 접착제가 모공이나 불규칙성으로 스며 들어 접착제가 강화 될 때 기계식 앵커를 만듭니다.

3. 분자력

반 데르 발스 세력 : 접착력에 기여하는 약한 상호 작용.
수소 결합 : 더 강한 쌍극자 상호 작용은 일부 접착제에서 결합을 향상시킵니다.
공유 또는 이온 결합 : 경우에 따라 접착제는 기질과 화학적으로 반응하여 매우 강한 결합을 만듭니다.

4. 응집력

접착력 (표면에 결합) 외에도 접착제는 충분한 내부 응집력을 가져야합니다. 즉, 접착제를 함께 유지하는 분자 강도. 약한 응집력은 접착제 실패로 이어진다.

접착제 분류

접착제는 화학, 경화 메커니즘 및 물리적 상태로 광범위하게 분류됩니다.

1. 화학에 의해

천연 접착제 : 생물학적 공급원에서 파생되었습니다. 전분, 덱스트린, 카세인 및 동물 접착제가 그 예입니다. 이들은 생분해 성이지만 일반적으로 성능이 낮습니다.
합성 접착제 : 인공 폴리머는 더 높은 강도, 내구성 및 저항을 제공합니다. 일반적인 중합체는 에폭시, 폴리 우레탄, 아크릴 및 실리콘을 포함한다.

2. 경화 메커니즘에 의해

열가소성 접착제 : 가열 될 때 녹이고 냉각시 굳어집니다. 이들은 재 녹화 가능하며 뜨거운 용융 및 압력에 민감한 접착제를 포함합니다.
열 설정 접착제 : 중합 또는 가교 (예를 들어, 에폭시, 페놀 및 폴리 우레탄 접착제)와 같은 화학 반응을 통해 돌이킬 수 없을 정도로 치료하십시오.