Резиновый цемент

<час />

Фон

Резиновый клей представляет собой раствор невулканизированной резины в растворителе и используется в качестве клея. В идеале он предназначен для соединения двух кусков резины вместе, что подразумевает процесс химического сцепления. При соединении двух кусков резины только одна поверхность должна быть покрыта резиновым клеем, поскольку это один и тот же материал. Однако при соединении бумаги обе части необходимо покрыть резиновым клеем. Когда резиновый клей высыхает, остаются только части, соприкасающиеся с бумагой, которая скрепляет эти две части. Несмотря на это ограничение, бытовой резиновый клей находит широкое применение, например, для монтажа фотографий. В отличие от белого клея, соединенные листы бумаги можно разобрать, не повредив ни один из них.

Клеи производятся либо из натуральных продуктов животного или растительного происхождения, либо из синтетического полимера. Натуральные клеи легко наносятся и, как правило, растворимы в воде. Синтетические клеи делятся на четыре химические категории:термопластические, термореактивные, эластомерные и их комбинации. Термопластические клеи, такие как поливиниловый спирт и акрилы, можно повторно размягчить, поскольку материалы не сшиваются при отверждении. Они требуют тепла или растворителя для создания связи. Термореактивные клеи, в состав которых входят эпоксидные смолы, нельзя нагревать и повторно размягчать после отверждения, поскольку они сшиваются при отверждении. Эластомерные клеи на основе изопренового каучука или синтетических полимеров сочетают в себе эластичность и прочность. Силикон - типичный пример.

Свойства клея, типы соединяемых материалов и состояние поверхностей - все это определяет рабочие характеристики соединений и срок службы склеиваемой конструкции. Клеи должны иметь способность смачиваться и должным образом распределяться по любой поверхности для достижения молекулярного контакта между материалами. Клеи используются в широком спектре отраслей, включая упаковку, строительство, электронику, транспорт, мебель / деревообработку и медицину.

В 1996 году в США было использовано более 12 миллиардов фунтов (5,4 миллиарда кг) клеев. Заявки на строительство имели самую высокую долю - 40%. Это также одно из самых крупных приложений для резинового клея. Другие области применения включают отопление, кондиционирование воздуха и автомобильное оборудование. Производители резинового цемента также продают много своей продукции переупаковщикам, которые продают продукт под своим собственным именем.

Некоторые аналитики оценивают мировой рынок клеев в 19,1 миллиарда долларов в 1997 году. Упаковка, строительство и мебель / деревообработка - три крупнейших сегмента этого глобального рынка, на которые приходится более 65% рыночной выручки.

История

Натуральные клеи существуют как минимум несколько тысяч лет. На египетской резьбе изображено приклеивание тонких кусочков шпона к деревянной доске. Волокна древней ткани соединяли вместе с помощью мучной пасты, а листы золота приклеивали к бумаге яичным белком. Клеи для животных улучшились в течение восемнадцатого века, а столетие спустя были представлены цементы на основе каучука и нитроцеллюлозы. В 1900-х годах произошел значительный прогресс, приведший к разработке многих синтетических клеев, которые заменили некоторые из природных клеев. Клеи теперь должны были быть намного прочнее и устойчивее к коррозии.

Натуральный каучук получают из сока или латекса, полученного из Hevea brasiliensis . дерево.

Натуральный каучук был впервые обнаружен майя и ацтеками более 2500 лет назад и использовался для изготовления водонепроницаемой обуви и одежды. Спустя столетия, в 1823 году, шотландский химик Чарльз Макинтош также исследовал создание водонепроницаемых тканей. Он экспериментировал с растворением каучука в различных химических веществах и добился наибольшего успеха с нафтой. Из этого материала он сделал резиновую пасту и использовал ее, чтобы соединить два слоя ткани, чтобы сделать плащ.

Сырье

Резиновый клей - это непрозрачная жидкость, содержащая измельченный натуральный или синтетический каучук и растворитель на основе гексана или гептана. Сорта резинового клея могут содержать 70-90% гептана или гексана и 1-15% изопропилового спирта (изопропанола) или этилового спирта (этанол). Каучук получают в виде больших блоков или плит, обычно размером 100 фунтов (45 кг). Тысячи галлонов (литров) жидких растворителей обычно отправляются производителю автоцистерной.

Натуральный каучук происходит из Hevea brasiliensis . дерево, первоначально найденное в Бразилии. Чтобы сделать прочную резину, дерево постукивают и латекс собирают в небольшую чашку, где он коагулирует в комок. Этот комок вместе с оставшимся потоком и другими частями собирается вместе и обрабатывается при высокой температуре. Это разрушает большую часть белков и производит твердый материал.

К синтетическим каучукам относятся неопрен и латекс. Синтетические каучуки производятся с использованием различных химических процессов. Приложение определяет, какие типы резины и растворителя используются.

Дизайн

Свойства и характеристики резинового клея определяются типом и количеством ингредиентов. Обычно рецептуры определяются в лаборатории и затем передаются в производство.

Производственный процесс

Процесс изготовления резинового клея относительно прост. После того, как резина разбита на более мелкие кусочки, ее смешивают с растворителем на основе гексана или гептана, а затем жидкостью заполняют емкости различных размеров. Большая часть оборудования автоматизирована.

Смешивание

• 1 Сначала блоки или плиты резины разбиваются на более мелкие кусочки. Используются резиновые мельницы, оборудованные двумя большими валками. Резину можно измельчать в больших высокоскоростных смесителях, оборудованных острыми лезвиями, которые измельчают резину до размера, аналогичного опилкам. Ингредиенты растворителя смешиваются в резервуарах от 40 до 6000 галлонов (от 150 до 22700 л), оборудованных лопастями. Каучук добавляют медленно, пока он не смачивается растворителем и не суспендируется или не растворяется в растворе.

Упаковка

• 2 После тщательного перемешивания раствор подается на автоматическую линию розлива, которая заполняет каждый контейнер, закрывает его и закрывает крышку. Резиновый клей расфасован в бутылки на 4, 8 и 16 унций (118, 237 и 473 мл) или контейнеры в квартах (946 мл) и галлонах (3,8 л). Поскольку резиновый клей легко воспламеняется, используется взрывозащищенное оборудование. Затем контейнеры упаковываются в картонные коробки и должным образом маркируются. Для более крупных контейнеров (автоцистерны или бочки) раствор подается самотеком или закачивается в эти контейнеры снизу.

Контроль качества

Сырье поставляется в соответствии с техническими условиями производителя. Каждая партия проверяется на содержание твердых веществ, поскольку сорта более высокого качества содержат более высокое содержание. Процентное содержание твердых веществ определяется путем взвешивания образца, испарения жидкости и последующего взвешивания оставшегося твердого вещества. После смешивания каждую партию также проверяют на вязкость, липкость, тепловую нагрузку и другие свойства перед упаковкой. Может быть выполнено до 20 различных тестов. После упаковки контейнеры проверяются, чтобы убедиться, что они должным образом промаркированы.

Побочные продукты / отходы

Благодаря строгому контролю и автоматизированному оборудованию отходы не образуются. Разливочная машина запрограммирована на точный объем контейнера каждого размера. Любой оставшийся материал повторно используется в производственном процессе. Резиновый цемент поставляется с паспортом безопасности материала (MSDS), в котором описываются надлежащие процедуры обращения, поскольку ингредиенты опасны и легковоспламеняемы. Растворитель является летучим органическим соединением и также подлежит регулированию как опасный загрязнитель воздуха в соответствии с поправками к Закону о чистом воздухе 1990 года. Агентство по охране окружающей среды США также включило клеи в качестве одной из целевых категорий, которые должны соответствовать определенным максимальным достижимым технологиям (MACT). MACT устанавливает уровень контроля, предназначенный для защиты здоровья населения.

Будущее

Ожидается, что к 2003 году спрос на все клеи в Соединенных Штатах достигнет более 15 миллиардов фунтов (6,8 миллиарда кг), что означает ежегодный рост на 2,6%. Ожидается, что в 2003 году мировой рынок достигнет 26,2 миллиарда долларов, а среднегодовые темпы роста составят 5,3%. Клеи на основе растворителей будут по-прежнему заменяться клеями на водной основе, поскольку они более экологичны.