Bosimga sezgir yopishtiruvchi moddalar kimyosi

Bosimga sezgir yopishtiruvchi moddalar kimyosi bosimga sezgir yopishtiruvchi moddalar (BSYM) bilan bogʻliq kimyoviy fanni tavsiflaydi. BSYM lentalari va teglar kundalik hayotning muhim qismiga aylandi. Ular qogʻoz yoki plastmassa plyonka kabi tayanchga yopishtirilgan yopishtiruvchi materialga tayanadi.

Yopishqoq materialning oʻziga xos yopishqoqligi va past sirt energiyasi tufayli, bu lentalar qogʻoz, yogʻoch, metall va keramika kabi yengil bosim qoʻllanilganda turli xil substratlarga joylashtirilishi mumkin.

Lentalar dizayni uzoq umr koʻrish va atrof-muhit va insonning turli taʼsirlariga, jumladan harorat, UV taʼsiriga, mexanik asınmaya, substrat yuzasining ifloslanishiga va yopishtiruvchi degradatsiyaga moslashishga boʻlgan ehtiyojning muvozanatini talab qiladi.

 Tarkibi 
Oddiy BSYM tasmasi bosimga sezgir yopishtiruvchi (lentaning yopishqoq qismi) qoʻllab-quvvatlovchi materialdan iborat. Rulonga oʻralgan holda yopishtiruvchi tayanchga yopishib qolmasligi uchun, tayanchga ajratuvchi vosita qoʻllanadi yoki yopishtiruvchi ustiga boʻshatish plyonkasi qoʻyiladi. Baʼzida yopishtiruvchi va tayanch oʻrtasida bogʻlanishni kuchaytiradigan primer qoplanadi.

 Umumiy yopishtiruvchi moddalar 
+1-jadval: Lenta yopishtiruvchi moddalarda ishlatiladigan tipik akrilat monomerlarining shisha oʻtish harorati va sirt energiyalari Modda  (K)  () 2-etilgeksil akrilat 223 29,7 n-butil akrilat 219 32,8 metil akrilat 286 39,8 t-butil metakrilat 503 30,5

 Tuzilishi 
Bosimga sezgir yopishtiruvchi moddalar viskoelastik polimerlar boʻlib, ularning reologiyasi kerakli bogʻlanish va bogʻlanish xususiyatlariga moslashtirilgan. Yopishqoqni tayyorlash uchun ishlatiladigan odatiy materiallar:

 akrilat polimeri
 kauchuk, tabiiy kauchuk yoki sintetik termoplastik elastomer
 silikon kauchuk
 va boshqalar

Bu materiallar koʻpincha xona haroratida doimiy yopishtiruvchi („tutish kuchi“) hosil qilish uchun yopishqoq bilan aralashtiriladi, biroz deformatsiyalanadi, past sirt energiyasiga ega va namlikka chidamli. Ushbu talablarni qondirish uchun bu materiallar odatda oʻzaro bogʻlanish zichligi past, yopishqoqlik (<10,000 cP), va keng molekulyar ogʻirlik taqsimoti ostidagi substratning qoʻpol yuzasiga yopishtiruvchi materialning deformatsiyasini taʼminlash uchun har xil harorat va qobiq sharoitlari kerak boʻladi.

Koʻpincha yopishtiruvchi ikkita komponentni oʻz ichiga oladi: yuqori yopishqoq va past yopishqoq material. Yuqori yopishqoq material past shisha oʻtish harorati va yuqori aralashadigan molekulyar ogʻirligiga ega polimer boʻlsa, past yopishqoq polimer yuqori shisha oʻtish haroratiga va past molekulyar ogʻirlikka ega. Yuqori yopishqoq material yelimning taxminan 95% ni tashkil qiladi va yopishqoqlikning asosiy qismini taʼminlaydi. Ushbu 2 komponentga qoʻshimcha ravishda, sirt faol moddalar koʻpincha yopishtiruvchi sirt energiyasini kamaytirish va yuqori sirt energiyali substratlarga (metalllar, boshqa polimerik materiallar) yopishishni osonlashtirish uchun qoʻshiladi. Odatda akrilat monomerlari roʻyxati va ularning shisha oʻtish harorati () va sirt energiyalari () Jadvalda koʻrsatilgan.  Akrilat monomerlarining ikkilik yopishtiruvchi aralashmasi Gordon-Teylor tenglamasi yordamida baholanishi mumkin.  va  shisha oʻtish haroratiga ega boʻlgan gomopolimerlarning hajm ulushlari  va , mos ravishda.

 [Gordon-Teylor tenglamasi]

 Ishlab chiqarish 
Yopishqoq lentalarda ishlatiladigan poliakrilatlar erkin radikal polimerizatsiya orqali osongina sintezlanadi. Bu polimerizatsiyalar azo va peroksid asosidagi inisiatorlar yordamida termal yoki fotokatalitik tarzda boshlanishi mumkin. Bunday polimerizatsiya odatda suvga chidamli, bir xil qoplama hosil qilish uchun erituvchida amalga oshiriladi. Suv oʻtkazuvchan yopishtiruvchi moddalar ishlatilmaganligi sababli, yopishtiruvchi moddalar emulsiya polimerizatsiyasi bilan sintez qilinmaydi, bu esa suvni yopishtiruvchiga kiritadi.

 Umumiy komponentlar 

 Qoʻllab-quvvatlash 
Yopishtiruvchi mustahkamlikni taʼminlash va yelimni atrof-muhit taʼsirida degradatsiyasidan himoya qilish uchun qogʻoz, folga, mato yoki plastmassa plyonka (masalan, ikki tomonlama yoʻnaltirilgan polipropilen yoki polivinilxlorid) namlik, harorat va ultrabinafsha nurlar kabi omillarga moslashuvchan materialga (qoʻllab-quvvatlash) qoplanadi.. Qoʻllab-quvvatlovchi kuchlanish, choʻzilish, qattiqlik va yirtiqqa chidamlilik lentadan maqsadli foydalanishga mos kelishi mumkin. Yopishtiruvchi sirt muolajalari, primerlar, isitish yoki UV bilan davolash orqali tayanchga bogʻlanishi mumkin.

 Qoplamani boʻshatish 
Lentani oʻrash va yechish imkonini berish uchun, tayanch lentaning oʻziga yopishib qolishiga yoki ikkita yopishqoq qatlamning (ikki tomonlama lenta) yopishishiga biroz toʻsqinlik qiladigan boʻshatish vositasi bilan qoplangan. Bunga yopishtiruvchi-qoʻllab-quvvatlovchi yoki yopishtiruvchi-yopishqoq interfeysdagi qulay oʻzaro taʼsirlarni osongina olib tashlash yoki ikkala sirtni bir-biriga aralashmaydigan qilib qoʻyish imkonini beruvchi materialdan foydalanish orqali erishiladi. Poliakrilat asosidagi yopishqoq lentalarda ishlatiladigan ikkita keng tarqalgan material ftorsilikonlar va vinil karbamatlardir. Ftorsilikonlar poliakrilatlar asosidagi yopishtiruvchi bilan aralashmaydi, vinil karbamatlarning uzun dumlari esa yuqori kristalli tuzilmani hosil qiladi, unga yopishtiruvchi kirmaydi. Bundan tashqari, peeling paytida ftorsilikon boʻshatish qoplamalari ovoz chiqarmaydi, vinil karbamatlar esa baland tovushlar chiqaradi.

 Yopishtiruvchi interfeys 
Plastmassa plyonkalar sirtni korona bilan ishlov berish yoki plazma bilan ishlov berish yoʻli bilan oʻzgartirishi mumkin, bu esa yopishtiruvchi moddalarni yopishtirish imkonini beradi. Ushbu maqsadlar uchun primer qatlami ham ishlatilishi mumkin. Baʼzi tayanchlarni yopishtiruvchi qoplamadan oldin muhrlab qoʻyish yoki boshqacha ishlov berish kerak. Bu, ayniqsa, yopishtiruvchiga yangi materiallarning kiritilishi yelimning ishlashini buzishi mumkin boʻlgan hollarda juda muhimdir.

 Ilova 
Bosimga sezgir yopishqoq lentalar odatda substrat bilan bogʻlanishni taʼminlash uchun yengil bosim talab qiladi. Ushbu past bosim talabi bosimni qoʻllash uchun oddiygina barmoqlar yoki qoʻllar yordamida yuzalarga oson surtish imkonini beradi. Lentaga qoʻllanadigan bosim lentaning sirt bilan yaxshiroq aloqa qilishiga imkon beradi va ikkalasi oʻrtasidagi jismoniy kuchlarning toʻplanishiga imkon beradi. Odatda, qoʻllash bosimining oshishi yelimning substrat bilan bogʻlanishini oshiradi. BSYM lenta laboratoriya sinovi koʻpincha 2 kg rolik bilan sinov bir xilligini oshirish uchun oʻtkaziladi.ASTM D3330 BSYMlar oʻzlarining yopishqoqligini xona haroratida saqlab turishga qodir va yuzalarga kuchli yopishtiruvchi kuchlarni taʼminlash uchun suv, erituvchilar yoki issiqlik faollashtirish kabi qoʻshimchalardan foydalanishni talab qilmaydi. Shu tufayli BSYM qogʻoz, plastmassa, yogʻoch, sement va metall kabi turli sirtlarga qoʻllanilishi mumkin. Yopishtiruvchi moddalar yopishqoq tutqichga ega va shuningdek, elastik boʻlib, BSYMlarni qoʻlda ishlov berish va hech qanday qoldiq qoldirmasdan sirtdan olib tashlash imkonini beradi.

 Atrof-muhit omillari 
Koʻpgina BSYlar 59-95 °F atrofida oʻrtacha haroratlarda foydalanish uchun eng mos keladi. Ushbu harorat oraligʻida odatdagi yopishtiruvchi moddalar yopishqoq va elastik harakatda muvozanatni saqlaydi, bu yerda optimal sirt namligiga erishish mumkin. Haddan tashqari yuqori haroratlarda lenta boshidan koʻra koʻproq choʻzilishi mumkin. Bu sirtga qoʻllanilgandan keyin muammolarga olib kelishi mumkin, chunki harorat tushib qolsa, lenta qoʻshimcha stressga duch kelishi mumkin. Bu lenta aloqa maydonining bir qismini yoʻqotishiga, uning kesishish yopishish qobiliyatini yoki ushlab turish kuchini pasaytirishiga olib kelishi mumkin. Pastroq haroratlarda yopishqoq polimerlar qattiqroq va qattiqroq boʻlib, lentaning umumiy elastikligini pasaytiradi va shisha kabi reaksiyaga kirisha boshlaydi. Pastroq elastiklik yelimlarning sirt bilan aloqa qilishini qiyinlashtiradi va uning namlanish qobiliyatini pasaytiradi. Sovuqroq haroratlarda yopishqoqlikni saqlab qolish uchun yopishtiruvchi formuladan foydalanish mumkin yoki lentada koʻproq yopishtiruvchi qoplama kerak boʻlishi mumkin. Shishaning oʻtish haroratini pasaytirish va egiluvchanligini saqlab qolish uchun, yopishtiruvchi moddalarning tayanchi ham plastiklashtirilishi mumkin.

 Substrat-yopishqoqlik shartlari 

 Bogʻlanish kuchi 
Substratning sirt energiyasi yopishqoqning yuzaga qanchalik yaxshi bogʻlanishini hal qiladi. Past sirt energiyasiga ega boʻlgan substratlar yopishtiruvchi moddalarning namlanishiga toʻsqinlik qiladi, yuqori sirt energiyasiga ega boʻlgan substratlar esa yopishtiruvchi moddalarning oʻz-oʻzidan namlanishiga imkon beradi. Yuqori energiyaga ega boʻlgan sirtlar yopishtiruvchi bilan koʻproq oʻzaro taʼsirga ega boʻlib, uning tarqalishiga va uning aloqa maydonini oshirishga imkon beradi. Sirt energiyasi past boʻlgan sirtlar sirt energiyasini oshirish uchun toj yoki olov bilan ishlov berishdan oʻtishi mumkin. Biroq, sirt yuqori energiyaga ega boʻlsa ham, sirtdagi ifloslantiruvchi moddalar elimning sirt bilan bogʻlanish qobiliyatiga xalaqit berishi mumkin. Chang, qogʻoz va yogʻlar kabi ifloslantiruvchi moddalarning mavjudligi yopishtiruvchi moddalar bilan aloqa qilish maydonini kamaytiradi va yopishtiruvchi moddalarni yopishtiruvchi kuchini pasaytiradi. Agar ifloslantiruvchi moddalar mavjud boʻlsa, sirtni benzol, spirt, ester yoki ketonlar kabi tegishli hal qiluvchi bilan tozalash kerak boʻlishi mumkin. Toʻqimalarga ega boʻlgan yuzalar, shuningdek, yopishtiruvchi yopishtiruvchi kuchini ham kamaytirishi mumkin. Toʻqimalar notekis sirt hosil qiladi, bu esa yopishtiruvchi moddalarning sirt bilan aloqa qilishini qiyinlashtiradi va bu uning namlanish qobiliyatini pasaytiradi. Har qanday shakldagi suv yoki namlik sirt yopishishini kamaytiradi va lenta yopishqoqligini kamaytiradi. Namlikni har qanday jismoniy yoki kimyoviy usullar bilan ham sirtdan olib tashlash mumkin. Shu bilan birga, kremniy asosidagi namlikni olib tashlash ham yopishqoqlikni pasaytiradi va shuning uchun muvaffaqiyatsizlikka olib keladi.

 Hayot paytida 
Bosimga sezgir yopishtiruvchi butun umri davomida bir qator sharoitlarni boshdan kechiradi. Ushbu shartlar lentaning quyidagi qismlaridan biriga taʼsir qiladi: sirt yoki massa. Sirt butun umri davomida atrof-muhitga taʼsir qiladigan lentaning faqat bir qismidir. Ommaviy – bu lenta yuzasi ostidagi hamma narsa, yaʼni substrat va lentaning yopishqoq qismi oʻrtasida yuzaga keladigan oʻzaro taʼsirlar.

 Yuzaki taʼsir qilish shartlari 
Lenta yuzasida turli xil haroratlar, namlik darajasi, UV taʼsiri darajasi, mexanik eskirish yoki hatto sirtga taʼsir qilgan yopishqoqning degradatsiyasi kabi turli xil sharoitlarni boshdan kechiradi. Katta qismi mexanik eskirish va yopishtiruvchi degradatsiyani boshdan kechirsa-da, bu taʼsirlar sirt ichida boʻlgani kabi keng tarqalgan yoki katta hajmda emas. Lentaning turli xil sharoitlarga munosabati, asosan, yopishtiruvchi va qoʻllab-quvvatlovchi kompozitsiyaga, shuningdek, Shisha oʻtish harorati va yopishqoqlik kuchiga bogʻliq boʻlgan yopishtiruvchi-substrat oʻzaro taʼsiri kabi yopishqoq xususiyatlarga bogʻliq.

 Atrof-muhit sharoitlari 
Atrof-muhitdagi koʻplab omillar yopishqoq lenta sirtining osilmasiga taʼsir qilishi mumkin. Hatto tez oʻzgaruvchan atrof-muhit sharoitlari istiqboli substratda nosozlikni keltirib chiqarish uchun yetarli boʻlishi mumkin. Masalan, tez sovutish substratning keskin qisqarishiga olib kelishi mumkin, shu bilan birga yopishtiruvchi harakatsiz qoladi. Ushbu tortish kuchi substratning yopishishini kamaytiradigan taglikning yirtilishiga olib kelishi uchun yetarli boʻlishi mumkin. Shunday qilib, substratning buzilishi substratning turli xil atrof-muhit sharoitlariga javob berishiga, shuningdek, ushbu shartlarning oʻzgarishi tezligiga bogʻliq. Moʻtadil sharoitda qoʻllanadigan yopishqoq lenta, issiq choʻlda qoʻllanadigan haroratga qaraganda kichikroq harorat oraligʻini boshdan kechiradi. Substratning ishdan chiqishi asosan harorat oʻzgarishiga bogʻliq, chunki ular yuzaga kelishi va substratga har qanday katta taʼsir koʻrsatishi mumkin.

Biroq, agar substrat u uchun moʻljallanmagan muhitda qoʻllanilsa, substrat namlik va UV taʼsiridan taʼsir qilishi mumkin. Misol uchun, Florida kabi joyda choʻlda foydalanish uchun qilingan lenta yordamida substratning buzilishi mumkin. Haroratdagi farq unchalik katta boʻlmasligi mumkin, ammo namlikda katta farq bor. Substratga har qanday atrof-muhit taʼsiri substratning oʻziga xosligi va maqsadiga bogʻliq.

 Mexanik osilma 
Mexanik aşınma koʻp jihatdan tizimga taʼsir qiladigan kuchlarning amplitudasi va yoʻnalishiga bogʻliq. Ushbu kuchlar toʻgʻridan-toʻgʻri yopishqoq lentaning oʻziga qoʻllanilishi mumkin, xuddi lentani yechib olishga urinishda yoki bilvosita lenta yopishtirilgan substratni manipulyatsiya qilish orqali lentaga bilvosita qoʻllanilishi mumkin. Ikkinchisi oʻngdagi rasmda koʻrsatilgan. Shuni taʼkidlash kerakki, rasmda yopishqoq lenta ikkita alohida substrat boʻlagini bir-biriga bogʻlab turadi va ikkala qismning qarama-qarshi yoʻnalishda buralishi qayd etilmagan.

Yopishqoq lentaning taglik boʻylab siljishida eskirishini Archardning yopishqoq eskirish qonuni yordamida hisoblash mumkin, bu yerda  va  yopishqoq lentaning qattiqligi va eskirish koeffitsientlari;  – yopishtiruvchi substrat yuzasi boʻylab sudraladigan masofa,  yopishqoq lentaga taʼsir qiluvchi umumiy normal yuk va  – tortishish paytida yoʻqolgan yopishqoq lenta hajmi.  [Archardning yopishtiruvchi eskirish qonuni]

 Ommaviy taʼsir qilish shartlari 
Yopishqoq lentaning asosiy qismiga taʼsir qiluvchi asosiy omillar harorat va mexanik eskirish. Haroratning oʻzgarishi va haddan tashqari oʻzgarishlar taglik va yopishtiruvchi materialning degradatsiyasiga olib kelishi mumkin, mexanik eskirish esa qoʻllanadigan kuchlarning kattaligi va yoʻnalishiga qarab yopishqoq lentaning delaminatsiyasiga olib kelishi mumkin. Substratning degradatsiyasi, ehtimol boʻlmasa ham, delaminatsiyaga olib kelishi mumkin, ammo bu holat va atrof-muhitga xos boʻladi.

 Yopishqoqning degradatsiyasi 
Yopishtiruvchi asosan haroratdan taʼsirlanadi, chunki polimerik yopishtiruvchi moddalar bugungi kunda keng tarqalgan. Bugungi kunda ishlatiladigan polimer materiallar viskoelastik materiallar boʻlib, ular oson qoʻllanilishi va substratga tez yopishish imkonini beradi. Yopishqoqning massaviy degradatsiyasi asosan harorat taʼsiriga bogʻliq boʻlib, yopishqoqlikni kamaytiradi, bu esa yopishqoq lentaning delaminatsiyasiga olib keladi. Juda past harorat polimerik yopishtiruvchining shisha holatiga kirishiga olib kelishi mumkin, bu juda moʻrt boʻlib qoladi va yopishqoqlikni kamaytiradi. Haroratning koʻtarilishi esa polimerning suyuq va harakatchan boʻlishiga olib keladi. Harakatchanlik oshgani sayin, polimer yopishqoqligi pasayadi, chunki polimer yopishishdan farqli oʻlaroq oqishni boshlaydi. Har ikkala haroratning haddan tashqari oʻzgarishi oxir-oqibat delaminatsiyaga olib keladi. Ideal harorat oraligʻi koʻp jihatdan polimer tuzilishiga tushadigan yopishqoq identifikatsiyaga bogʻliq. Polimer zanjiri qanchalik qattiq boʻlsa, polimer zanjirlari orasidagi molekulalararo kuchlar shunchalik kuchli boʻladi va substrat va yopishtiruvchi oʻrtasidagi oʻzaro taʼsir kuchliroq boʻlsa, pirovard natijada kuchli yopishqoqlikka olib keladi va natijada yopishish uchun ideal harorat oraligʻi yuqori boʻladi.

Aytish joizki, delaminatsiyaga yoʻl qoʻymaslik uchun yopishqoq lentani tanlash lenta butun umri davomida boshdan kechiradigan shartlarga asoslanishi kerak. Ushbu tanlov jarayoni yopishqoq lenta degradatsiyasi va lentaning ishlash muddati davomida yuzaga keladigan nosozliklar zanjirlarini kamaytiradi, ammo bu jarayon imkoniyatdan butunlay qochishiga kafolat yoʻq.

 Qayta ishlashga taʼsiri 
Ishlatilgan BSYM lentalari kompozit materiallar boʻlib, yangi lentalarga qayta ishlanmaydi. Biroq, ular ishlatilgan mahsulotlarning qayta ishlanishiga ularning mumkin boʻlgan taʼsiri muhimdir. Qayta foydalanish yoki qayta ishlashga baʼzan sirtdan olinadigan lenta yordam beradi.

Qayta ishlashga taʼsiri, ayniqsa, gofrokarton va boshqa oʻramlar kabi qogʻoz yuzalariga lenta qoʻllanilganda muhimdir. Bantli gofrirovka qilingan qutilar qayta ishlanganida, plyonkali quti muhrlangan lentalar qutini qayta ishlashga toʻsqinlik qilmaydi: yopishtiruvchi taglik bilan qoladi va osongina chiqariladi.

Qogʻoz ishlab chiqarish korxonalarida ishlatiladigan lentalar baʼzan qayta tiklanadigan qilib ishlab chiqariladi. Qaytariladigan yopishtiruvchi pulpaning issiq bulamasiga qoʻyilganda tarqaladi.

 Manbalar 

 Yana qarang 

 Dinamik mexanik tahlil
Turkum:Yopishtiruvchi moddalar
Turkum:Pages with unreviewed translations