¿Para qué sirve el pegamento de resina sintética?
Una breve historia
Los adhesivos de resina sintética son un producto de principios del siglo XX. En 1907, L.H. Baekeland inventó la resina fenólica para su uso en productos moldeados. Desde entonces, la resina sintética ha entrado en el campo de los adhesivos. Después de la Primera Guerra Mundial, con el desarrollo de la industria de la aviación y la industria química, en la década de 1930 se desarrollaron adhesivos de resina alquídica, resina de urea-formaldehído y acetato de polivinilo. El desarrollo de adhesivos está profundamente afectado por las necesidades de los tiempos y el desarrollo tecnológico. Para mejorar la resistencia al agua y la durabilidad de los adhesivos, en las décadas de 1940 y 1950 se introdujeron sucesivamente adhesivos de resina de melamina formaldehído, adhesivos de resina de resorcinol y adhesivos de resina epoxi. A mediados de la década de 1960, aparecieron adhesivos de polímeros heterocíclicos resistentes a altas temperaturas; en la década de 1970, apareció un adhesivo de acrilato modificado con excelente rendimiento; Las innovaciones y avances en materiales poliméricos y tecnologías de unión han promovido el rápido desarrollo de adhesivos de resina sintética. A finales de la década de 1980, había miles de variedades y su producción representaba más del 80% de la producción total de adhesivos.
Los adhesivos de resina sintética comenzaron tarde en mi país. Los adhesivos de resina fenólica y de resina de urea-formaldehído se desarrollaron a mediados de la década de 1950 y se utilizaron principalmente en la industria de procesamiento de madera. La producción en masa comenzó a principios de la década de 1960. Al mismo tiempo, también se introdujeron el pegamento de resina de melamina-formaldehído y la emulsión de acetato de polivinilo para impregnación. Con la innovación de la tecnología de procesamiento de la madera y el desarrollo de la tecnología de encolado de compuestos, en las décadas de 1970 y 1980 aparecieron el pegamento termofusible, el pegamento de isocianato y el pegamento acrílico, con más de 300 variedades.
Clasificación
Existen muchos tipos de adhesivos de resina sintética. Según su uso se puede dividir en adhesivos estructurales y adhesivos no estructurales. ① Adhesivo estructural: utilizado para piezas pegadas. Generalmente se requiere que la tensión en la unión sea equivalente a la del propio objeto adherido. Por ejemplo, los adhesivos epoxi y de resina epoxi modificada, los adhesivos de resina fenólica y fenólica modificada, los adhesivos de resina de resorcinol-formaldehído y los adhesivos de polímeros heterocíclicos pertenecen a esta categoría. ②Adhesivo no estructural: utilizado para piezas que no soportan tensiones principales. Los adhesivos no estructurales tienen requisitos mecánicos más bajos que los adhesivos estructurales. Por ejemplo, pegamento de resina de urea-formaldehído, pegamento de acetato de polivinilo, etc.
El pegamento de resina sintética se puede dividir en pegamento de resina sintética termoestable y pegamento de resina sintética termoplástica según su estructura química y rendimiento. ① Pegamento de resina sintética termoestable: Pegamento de resina que se vuelve insoluble debido a una reacción química bajo la acción del calor y el catalizador o del calor y la presión, como pegamento de resina fenólica, pegamento de resina de resorcinol, pegamento de resina de urea-formaldehído, pegamento de resina de melamina formaldehído, resina epoxi. cola, cola de resina de poliéster insaturado, cola de resina de poliuretano, cola de resina de silicona, etc. ② Pegamento de resina sintética termoplástica: un pegamento de resina que se puede ablandar (o derretir) mediante calentamiento repetido y solidificarse después de enfriar. Compuestos poliméricos lineales generales. En estado ablandado, se puede moldear bajo presión y conservar la forma del molde después de enfriarlo por debajo del punto de reblandecimiento. Por ejemplo, resina de cloruro de polivinilo, acetato de polivinilo y su poliresina, polietileno y su poliresina, acetal de polivinilo, poliacrilato, resina de percloroetileno, etc.
Adhesivos de resina sintética más utilizados
Los adhesivos de resina sintética más utilizados en la industria de la madera son los siguientes:
Adhesivos de resina fenólica
Los fenoles (fenol, cresol) y los aldehídos (principalmente formaldehído) son productos de policondensación bajo la acción de catalizadores. Diferentes tipos, diferentes relaciones molares y diferentes catalizadores, los productos de reacción del fenol y el aldehído son diferentes. Existen resinas termoplásticas y resinas termoendurecibles. En condiciones de catalizador ácido (pH <4), cuando hay exceso de fenol, se produce una resina fenólica termoplástica lineal. En las condiciones del catalizador alcalino, cuando el aldehído está en exceso o es equivalente, se forma una resina fenólica termoendurecible. Las resinas fenólicas termoestables se utilizan principalmente en la industria de la madera.
El método de preparación es que la proporción molar de fenol a formaldehído es 1: 1,2 ~ 2,5, y diferentes resinas catalizadoras tienen diferentes propiedades. Cuando se utiliza hidróxido de sodio como catalizador, se produce una resina soluble en agua, que se utiliza principalmente como adhesivo para tableros artificiales; el agua con amoníaco se utiliza como catalizador para preparar una resina soluble en alcohol, que se utiliza principalmente para impregnar chapas de madera y papel para hacer madera integrada. El adhesivo de resina fenólica tiene buena resistencia al agua hirviendo, resistencia al envejecimiento y alta fuerza de unión. Sus productos son productos para exteriores altamente resistentes al agua y se utilizan principalmente en la fabricación de madera contrachapada, madera contrachapada para aviación, tableros para barcos, tableros para carruajes, plásticos laminados de madera, tableros decorativos, etc. (Ver adhesivo de resina fenólica)
Adhesivo de resina de resorcinol-formaldehído
El producto está hecho de resorcina y condensación de formaldehído polimerizados bajo la acción de un catalizador. El método de preparación es que la relación molar de resorcinol a formaldehído es 1: 0,5 ~ 0,7. Bajo la acción de un ácido débil o un catalizador alcalino, se puede obtener una resina líquida de color marrón rojizo a reflujo durante un corto tiempo y diluyendo con etanol. Se deben agregar formaldehído o paraformaldehído y aditivos de polvo de madera a la resina antes de su uso. El curado a temperatura ambiente tarda entre 15 y 50 minutos. La resistencia al agua hirviendo y la resistencia al envejecimiento de los adhesivos de resina de resorcinol se encuentran entre las mejores entre los adhesivos para madera. Por lo tanto, se utiliza a menudo para pegar diversos componentes de madera, como grandes vigas de tejado, puentes, traviesas, etc. La principal desventaja de este adhesivo es su elevado coste. Para reducir costes, los adhesivos de resina de resorcina-fenol-formaldehído se fabrican generalmente a partir de condensación de fenol-formaldehído. Para mejorar la fragilidad de la capa adhesiva se utilizan a menudo caucho de nitrilo y acetal de polivinilo. (Ver adhesivo de resina de resorcinol)
Adhesivo de aminoresina
El adhesivo de resina producido por la reacción de urea y melamina con formaldehído es un adhesivo de aminoresina. Generalmente solubles en agua o alcohol; la mayoría son resinas líquidas y también se pueden fabricar resinas en polvo según necesidades especiales. La resina de urea-formaldehído también se llama resina de urea-formaldehído. Su método de preparación consiste en condensar urea y formaldehído en un producto primario de bajo peso molecular y luego deshidratar al vacío según sea necesario para preparar resinas líquidas de diferentes concentraciones. Cuando se use, agregue agente de curado y otros aditivos para hacer pegamento de urea-formaldehído. El pegamento de urea-formaldehído se usa ampliamente en la fabricación de madera contrachapada, tableros de partículas, tableros de bloques y tableros de fibra de densidad media debido a su bajo costo de materia prima, velocidad de curado rápida, color claro de la capa de pegamento, resistencia a la corrosión y al moho. Sus productos pertenecen a la segunda categoría de productos de interior. La dosis es aproximadamente del 70 al 80 % del adhesivo para madera. (Ver adhesivo de resina de urea-formaldehído)
Adhesivo de resina de melamina
También conocido como adhesivo de resina de melamina-formaldehído. El principio de reacción es similar al de la resina de urea-formaldehído. La resistencia al agua caliente y al envejecimiento del adhesivo son mejores que las de la resina de urea-formaldehído, pero el costo es alto. Para reducir costos, a menudo se agrega una cantidad adecuada de urea para fabricar un adhesivo de resina de melamina, urea y formaldehído. La resina de melamina tiene una excelente resistencia al desgaste, al calor y a la corrosión, y se utiliza principalmente para fabricar paneles decorativos. (Ver adhesivo de resina de melamina)
Adhesivo de acetato de polivinilo
El producto del monómero de acetato de vinilo polimerizado bajo la acción de un iniciador es un adhesivo termoplástico. Existen diferentes métodos de polimerización, que se dividen en pegamento de polimerización en solución y pegamento de polimerización en emulsión. Entre ellos, el pegamento de polimerización en emulsión es el más producido. El "pegamento blanco" comúnmente utilizado para pegar productos de madera es la emulsión de acetato de polivinilo. El adhesivo es un adhesivo autosecante. Después del curado, la capa adhesiva es incolora y transparente, libre de contaminación, inodoro y no tóxica, no tiene efectos irritantes en el cuerpo humano, es fácil de usar, se puede curar a temperatura ambiente sin agregar un agente de curado y tiene alta adherencia y dureza iniciales. Sin embargo, la capa adhesiva tiene poca resistencia al agua y una gran fluencia, por lo que a menudo se añaden resinas termoendurecibles (resina de urea-formaldehído, resina de melamina, resina fenólica) o se añaden agentes reticulantes para mejorar su resistencia al agua y al calor. La emulsión de acetato de polivinilo tiene una excelente fuerza de unión a materiales celulósicos y materiales porosos. Se usa ampliamente para unir productos de madera, papel y telas, y también es un adhesivo de uso común en los hogares. (Ver adhesivo de acetato de polivinilo)
Perspectivas
Con la expansión de los campos de aplicación de los paneles artificiales, inevitablemente se desarrollará desde muebles y decoración de interiores hasta materiales estructurales y de construcción para exteriores. Por lo tanto, se han propuesto nuevos requisitos para la resistencia a la intemperie, la durabilidad y la resistencia a la corrosión de los adhesivos, como mejorar la resistencia a la intemperie y la durabilidad de los adhesivos de resina de urea-formaldehído y reducir aún más la liberación de formaldehído de los adhesivos de resina de urea-formaldehído. Debido al creciente desarrollo de la tecnología de procesamiento de superficies de paneles artificiales, se seguirán desarrollando nuevos adhesivos, como los adhesivos sensibles a la presión y los adhesivos termofusibles.
Al mismo tiempo, el desarrollo de adhesivos a base de solventes se ha visto limitado debido a su tendencia a contaminar el aire y los peligros de ser inflamables y explosivos, promoviendo así el desarrollo y aplicación de adhesivos a base de emulsión.