keo dan

Lí do chọn đề tàiTừ xa xưa người ta đã biết sử dụng các vật liệu polime tự nhiên như sợi bông,len tơ tằm,sợi gai,sợi len là quần áo,da sinh vật để làm giày,giấy da để viết.Nhờ những tính

NỘI DUNG TRÌNH BÀY CỦA NHÓM

III Keo dán poly uretan

IV Keo dán polyvinyl axetat

V Keo dán polyvinyl ancol

D KẾT LUẬN

A Lí do chọn đề tài

Từ xa xưa người ta đã biết sử dụng các vật liệu polime tự nhiên như sợi bông,len tơ tằm,sợi gai,sợi len là quần áo,da sinh vật để làm giày,giấy da để

viết.Nhờ những tính chất cơ lí đặc trưng (do khối

lượng phân tử lớn) các hợp chất cao phân tử đã trở

thành những vật liệu kêt cấu không thể thay thế và

được ứng dụng trong nhiều lịnh vực khác của công nghiệp của công nghệ phục vụ lợi ích con người kinh

tế Việt Nam đã có bước phát triển vượt bậc đặc biệt

là ngành giày da, điện tử, ôtô, xe máy… do vậy nhu cầu keo dán hiện tại và tương lai sẽ tăng lên rất lớn

B TỔNG QUAN VỀ KEO DÁN

I Khái niệm về keo dán

Keo dán là một loại vật liệu có khả năng

kết dính hai mảnh vật liệu giống nhau hoặc

khác nhau mà không làm biến đổi bản chất của các vật liệu được kết dính.Bản chất của keo

dán là có thể tạo ra màng hết sức mỏng, bền

vững và bám chắc vào hai mảnh vật liệu được dán

B TỔNG QUAN VỀ KEO DÁN

II Phân loại keo dán

Theo nguồn gốc và theo tính chất hóa học keo được chia thành 2 loại:

Keo thiên nhiên: Từ hợp chất sẵn có trong thiên

nhiên có nguồn gốc động vật, thực vật và khoáng chất Keo tổng hợp: Thu được qua quá trình chế biến hóa học các khoáng vật, dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá hoặc nhiên liệu thực vật Keo tổng hợp có hai dạng là: keo tổng hợp vô cơ(thủy tinh nước…) và keo tổng

hợp hữu cơ(thuộc nhóm hợp chất cao phân tử)

B TỔNG QUAN VỀ KEO DÁN

III Ứng dụng và tầm quan trọng

So với các phương pháp hàn gắn truyền thống

như hàn, tán đinh, vít, bu lông thì phương pháp sử

dụng keo dán nhiều ưu điểm hơn như:

Nối được các vật liệu khác lại với nhau: kim loại,

chất dẻo cao su, gỗ, giấy

Nối vật liệu mỏng rất hiệu quả

Giá cả phải chăng, kĩ thuật dán đơn giản, sản phẩm dán nhẵn, sạch,đảm bảo mĩ quan…

Do đặc tính kĩ thuật và kinh tế của keo dán nó trở thành một vật liệu đang được quan tâm nhất hiện nay

I Keo epoxy

1 Thành phần

Keo dán epoxy gồm hai hợp phần: -Hợp phần chính là hợp chất hữu cơ chứa 2 nhóm epoxy ở hai đầu

-Hợp phần thứ hai gọi là chất đóng

rắn,thường là các “triamin” như

H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2 Khi cần dán mới trộn hai thành phần trên với nhau Các nhóm amin sẽ phản ứng với các nhóm epoxy tạo ra

polime mạng không gian bền chắc gắn kết hai vật cần dán lại

2 Phương pháp điều chế nhựa epoxy:

Keo epoxy được chế tạo từ oligome epoxy

Bằng phương pháp ngưng tụ ancol đa chức (hay dùng là bis_phenol) với epyclohydrin có xúc tác

kiềm

Có dạng:

Sản phẩm tạo ra là polime có mạch thẳng (hai đầu mạch

thường tồn tại nhóm epoxy, còn giữa mạch là nhóm -OH):

I Keo epoxy

3 Đóng rắn nhựa epoxy:

Để đóng rắn Epoxy người ta

có thể dùng chất đóng rắn như

phenol, ancol, amin, axit

cacboxilic và anhidrit của axit

cacboxilic

Khi đóng rắn ví dụ với

diamin, quá trình ngưng tụ tiếp

tục được thực hiện,các vòng

epoxy mở ra, thành các mối liên

kết mới, tạo thành các epoxy mới

có cấu trúc mạng không gian :

I Keo epoxy

Do đó epoxy rất bền chắc,khó tan khó nóng chảy và

mối dán cũng được bền chắc.Độ bền của mối dán epoxy còn được tăng lên khi thêm các phụ gia thích hợp

I Keo epoxy

Epoxy là nhựa nhiệt dẻo trong những điều kiện nhất định có mặt chất đóng rắn nó sẽ chuyển sang trạng thái không nóng chảy, không hòa tan, tính năng sản phẩm sau khi đóng rắn đạt được rất cao đặ biệt khả năng bám dính tốt với nhiều loại vật liệu, độ bền

nhiệt cao, cách điện tốt, bền với môi trường

Việc đóng rắn nhựa trên nền tảng: Tác nhân đóng rắn tác dụng lên nhóm định chức của nhựa, quá trình đóng rắn giống như sự lưu hóa cao su

Tác nhân đóng rắn cho nhựa epoxy lỏng

Mã hóa Tên Nồng độ thường

dùng (phần khối lượng)

Thời gian làm việc ở nhiệt độ phòng(phút)

Chu kì đóng rắn

tối ưu Phút 0 C

DETA Dietilentriamin 8 – 10 53 30 115 TETA Trietilentetramin 10 - 12 Ngắn 300 t 0

phòng DEAPA Dietylaminpropinamin 6 210 60 115

“DMP”30 Tris(dimetylaminomety

l) phenol 6 29 60 80MPDA Metaphenylendiamin 14 Dài 120 85

+140 150 MDA Metilendianilin 28.5 Dài 120 150 Dicy Diciandiamin 6 440 30 165 BF3:MEA BF3:monoetylamin 3 Rất dài 240 120

+240 200

PA Phthalic anhydrit 45 Dài 300 150 HET Clorendic anhydrit 120 Dài 240 150 NMA

BDMA

“Nadic” metylanhydrit benzyl dietylamin

82 0.5

Dài 960 120

+60 180

Dạng rắn không có sản phẩm phụ(nước, dung môi…):

Có thể dán epoxy chỉ ở áp suất tiếp xúc hay không cần áp suất cao: Thích hợp cho các bề mặt không có tính hấp thụ như kim loại, thủy tinh mà không cần nén

Độ co thấp: epoxy đóng rắn chỉ có tỉ lệ co rất nhỏ so với keo dán kiểu vinyl như polieste và acrylic; do đó ít tạo ứng suất trong đường keo và liên kết bền hơn

Khả năng biến tính: có thể thay đổi được tính

năng trong phạm vi rộng bằng cách thêm chất độn, chất đóng rắn và các chất phụ gia biến tính

Độ độc

Các epoxy đóng rắn không có hại cho sức khỏe khi tiến hành trên động vật với liều lượng lớn và ở thời gian dài

nhau như sản xuất ôtô, máy

bay, xây dựng và trong đời

II Keo ureformanđehit.

I Tổng quan về keo dán

Keo urefocmaldehit (UF) là loại keo tổng hợp được dùng phổ biến ở nước ta và trên thế giới Keo UF có nhiều ưu điểm như: độ bám dính tốt, giá thành rẻ, dễ sử dụng…

nhưng có nhược điểm là kém bền nước.

II Keo ureformanđehit.

Keo urefocmaldehit được sử dụng rộng rãi để tạo ra nhiều loại sản phẩm trong ngành công nghiệp sản xuất gỗ ván nhân tạo do có thời

gian đóng rắn nhanh ở mọi nhiệt độ, tạo dung dịch với nước trước khi đóng rắn, có độ bám dính cao và có giá thành tương đối thấp so với các loại keo tổng hợp khác Tuy nhiên do có nhược điểm chịu nước kém, có độ bền cơ học không cao nên việc sử dụng có rất nhiều hạn chế, đặc biệt là trong điều kiện của một nước

có độ ẩm cao như nước ta.

II Keo ureformanđehit.

II Tổng hợp keo Urefocmaldehit:

II Keo ureformanđehit.

a Trùng ngưng Ure với Focmalin: Phản ứng

xảy ra trong môi trường kiềm:

II Keo ureformanđehit.

b Đa tụ các oligome : Phản ứng xảy ra trong

môi trường axit yếu:

S n ph m đóng r n: ả ẩ ắ

II Keo ureformanđehit.

Căn cứ sản phẩm đóng rắn ta thấy keo UF có chứa nhóm – CH2OH, liên kết ête, kết cấu

không chặt chẽ cho nên có độ ẩm cao, và các liên kết dễ bị phá huỷ ở độ ẩm môi trường…

Do vậy để làm tăng độ bền của keo cần phải

biến tính Và người ta thường biến tính keo UF bằng melamin (M).

II Keo ureformanđehit.

2 Tổng hợp keo UF:

Theo lý thuyết một phân tử U có thể kết hợp với 2 phân tử F nhưng vì trong quá trình phản ứng còn tạo ra monometylon ure nên dư lượng

F Vì vậy nguyên liệu tổng hợp keo UF được chọn theo tỉ lệ mol U/F: 1/1,6 (UF1), 1/1,8

(UF2), 1/2(UF3).

II Keo ureformanđehit.

Cho một lượng F cho vào bình phản ứng, mở

cánh khuấy điều chỉnh pH đạt 8 – 8,5 Cho tiếp

phút cho tiếp một nửa lượng U còn lại, giữ

nguyên nhiệt độ, độ pH trên sau 1 giờ hạ nhiệt

5,5 – 6,5 và kiểm tra độ tan của nhựa trong

nước ( khi bắt đầu thấy hiện tượng làm đục

nước thì ngừng) Điều chỉnh pH đến 7,0 – 7,5,

U còn lại, quấy đều thêm 30 phút, dừng, kết

thúc phản ứng Làm nguội, đổ keo ra bình

chứa.

II Keo ureformanđehit.

III Ứng dụng:

Được sử dụng trong sản

xuất gỗ ván

Khi sản xuất gỗ ván dăm 3 lớp tỉ lệ

phối trộn đối với lớp mặt là thường

keo (25%), dăm (75%) nên ta chọn

II Keo ureformanđehit.

Chất lượng của ván ép được kiểm tra theo các chỉ tiêu sau:

Lượng CH2O dư trong keo.

Khối lượng riêng của keo.

Độ trương, độ giản nở trong các môi trường ứng dụng sản phẩm.

Độ bền cơ lý.

II Keo ureformanđehit.

II Keo ureformanđehit.

Từ đồ thị trên cho ta thấy:

Để phản ứng xảy ra sâu nhưng không tạo gen thì:

Nhiệt độ của phản ứng lúc đầu được nâng lên cao sau đó được hạ xuống từ từ nhưng không

quá thấp (phù hợp với quá trình ngưng tụ và đa tụ).

PH lúc đầu cao để phù hợp sự ngưng tụ sau đó

hạ thấp dần để thực hiện quá trình đa tụ và cuối phản ứng nâng lên 7,5 để đảm bảo độ bền keo trong khi bảo quản.

II Keo ureformanđehit.

được thực hiện ở nhiệt độ 80 – 95oC với độ

pH từ 7,0 – 7,5 Mẫu ván ép nhân tạo sử

dụng keo UMF được gia công ở nhiệt độ 110

- 120oC vớI lực ép 16 - 18 kg/cm2.Tỉ lệ thay thế M càng nhiều thì độ bền của vật liệu sử

III Keo dán poly uretan (PU)

1 Tổng quan về keo dán poly uretane:

Poly urethane được biết đến với độ dẻo và

độ bám dính tuyệt vời, đạt hiệu quả cao ở nhiệt

độ thấp, tốc độ đóng rắn có thể điều chỉnh theo yêu cầu, có khả năng làm ướt hiệu quả bề mặt

của hầu hết chất nền.

Theo thống kê trong năm 2000 trên toàn cầu đã có trên 3 tấn keo dán, chất hàn gắn…Từ poli urethan được sản xuất, tiêu thụ tổng số 2,3 triệu tấn vật liệu urethan thô.

III Keo dán poly uretan (PU)

2 Điều chế:

Phản ứng được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp diisoxianat với

III Keo dán poly uretan (PU)

3 Ứng dụng

- Keo dán poly urethan để dán lớp gỗ bề mặt với gỗ nguyên liệu hay nền kim loại

- Có ứng dụng lớn nhất trong ngành dệt để sản xuất thảm, tấm dệt, cuộn sợi

III Keo dán poly uretan (PU)

- Dùng để dán giầy dép

Ngoài ra, trong đời sống thực tế, người ta còn dùng trục tiếp một số polime không phải dùng chất đóng rắn để dán các vật dụng sinh hoạt, làm chất bao phủ chất chống oxi hóa, chống ẩm chống thấm khí…

Đối với keo dán được chế tạo từ các polime tự

nhiên từ rất lâu người ta đã sử dụng keo gia trâu từ da súc vật, keo cazein từ sữa,hồ tinh bột từ tinh bột.Để dán gỗ, vải, giấy…tuy nhiên mối nối kém bền

keo vá xe

IV Keo dán polyvinyl ancol

1.Tổng quan về keo dán poli vinylancol: Poli vinylancol phân cực cao do có nhóm –

OH Tinh thể tan trong nước, thực chất nó là

dẫn xuất của poli vinyl Axetat nhờ hay thế các nhóm hidroxyl cho các nhóm axetyl( -

COOCH3)

IV Keo dán polyvinyl ancol

2 Phương pháp điều chế:

Polivinyl ancol được tổng hợp bằng cách thủy phân poli vinylaxetat với xúc tác axit sunfurichoặc kiềm( natri methoxit).

Sơ đồ phản ứng:

IV Keo dán polyvinyl ancol

3.Tính chất:

Tính chất cơ lý của keo dán polyvinyl ancol

thay đổi theo phần trăm thủy phân và khối lượng của nhựa polyvinyl axetat trung gian

4 Ứng dụng:

- Keo dán giấy là một trong những ứng dụng lớn nhất của nhũ tương polyvinyl ancol

- Sử dụng làm nguyên liệu sản xuất sơn

- Polyvinyl ancol là vật liệu thô quan trọng cho keo dán gỗ và đồ gia dụng

V Polyvinyl axetat (PVAc)

1 Tổng quan về keo dán polyvinyl axetat:

Polyvinyl axetat được sử dụng rộng rãi trong keo dán, nó là nhựa tổng hợp thay thế cho keo

xương Có 3 nhóm:

- Keo dung dịch: hòa tan trong axeton,

etylaxetat, toluen… Nó được ứng dụng để sản xuất thủy tinh không vỡ, dán những chi tiết thủy tinh

V Polyvinyl axetat (PVAc

Keo nhũ tương trong nước: là sản phẩm trùng hợp vinyl axetat trong môi trường nước và

chất khơi mào và tạo nhũ Ứng dụng nhiều

trong sản xuất giấy, dệt và xây dựng…

V Polyvinyl axetat (PVAc

2 Điều chế:

Polyvinyl axetat được điều chế bằng phương pháp trùng hợp gốc từ vinyl axetat.

Sơ đồ phản ứng:

V Polyvinyl axetat (PVAc

Ngoài cách điều chế từ axetilen với tác dụng của xit axetic, có thể điều chế bằng

axetonhidrit trên anhidrit axetic với sữ có mặt của axit sufuric:

Keo dán hữu cơ

Mômen lưỡng cực 1.85 đơn vị Debye

Độ bền nhiệt môi ở 30oC 1000 v/ml

V Polyvinyl axetat (PVAc

4 Ứng dụng:

+ Polyvinyl axetat được sử dụng rộng rãi trong keo dán:keo dán để dán sách, túi giấy, hộp sữa,

đồ uống, hợp chất cách nhiệt, đệm, dán da…

+ Nhũ tương polyvinyl axetat là vật liệu thô

quan trọng cho keo dán gỗ.

D Kết luận

Như đã nêu ở trên keo dán là một vật liệu đặc biệt liên quan đến nhiều nhiều lĩnh vực sản xuất khác nhau trong nền kinh tế quốc dân

Thật khó có thể tưởng tượng ra một sản phẩm trong nhà cũng như trong công nghiệp, giao

thông hoặc bất kì nơi nào khác mà lại không

sử dụng keo dán theo một cách thức nào đó.

D Kết luận

Công nghệ keo dán và việc sử dụng nó là

tổ hợp của nhiều ngành khoa học khác nhau như vật liệu polime, hóa bề mặt, gia công cơ khí Để thành công thì chúng ta phải kết hợp các ngành khoa học này lại với nhau