Chất kết dính là chất kết dính hai hay nhiều vật thể lại với nhau. Nó thường được sử dụng trong xây dựng, đóng sách và thậm chí trong nghệ thuật và thủ công. Nhưng chính xác là nó? Hãy xem định nghĩa và lịch sử của chất kết dính. Ngoài ra, tôi sẽ chia sẻ một số sự thật thú vị về những thứ dính.
Có rất nhiều loại chất kết dính, nhưng chúng đều có một điểm chung: dính. Nhưng dính như thế nào là đủ dính? Và làm thế nào để bạn đo độ dính? Tôi sẽ đi vào đó trong hướng dẫn này.
Vậy chất kết dính là gì? Hãy cùng tìm hiểu.
Trong bài đăng này, chúng tôi sẽ đề cập đến:
Bị dính keo: Hướng dẫn toàn diện
Chất kết dính, còn được gọi là keo dán, là chất được bôi lên một hoặc cả hai bề mặt của hai vật dụng riêng biệt để liên kết chúng lại với nhau và chống lại sự tách rời của chúng. Nó là một vật liệu phi kim loại có nhiều dạng và loại khác nhau, được sử dụng rộng rãi trong các kỹ thuật thiết kế và xây dựng hiện đại. Chất kết dính có sẵn trong hàng trăm loại, mỗi loại có đặc tính và công dụng riêng. Một số hình thức chính của chất kết dính bao gồm:
- Chất kết dính tự nhiên: Đây là những chất kết dính được sản xuất từ các nguyên liệu tự nhiên như tinh bột, protein và các thành phần động thực vật khác. Chúng thường được gọi là "keo" và bao gồm các sản phẩm như keo da động vật, keo casein và hồ dán tinh bột.
- Chất kết dính tổng hợp: Đây là những chất kết dính được sản xuất thông qua quá trình xử lý và phản ứng hóa học. Chúng bao gồm các sản phẩm như chất kết dính polyme, chất kết dính nóng chảy và chất kết dính gốc nước.
- Chất kết dính dựa trên dung môi: Đây là những chất kết dính được cung cấp ở dạng lỏng và cần sử dụng dung môi. Chúng bao gồm các sản phẩm như xi măng tiếp xúc và xi măng cao su.
- Chất kết dính rắn: Đây là những chất kết dính được cung cấp ở dạng rắn và cần nhiệt, áp suất hoặc nước để kích hoạt. Chúng bao gồm các sản phẩm như que keo nóng và epoxy.
Chất kết dính được chuẩn bị như thế nào?
Phương pháp chuẩn bị chất kết dính khác nhau tùy thuộc vào loại chất kết dính được sản xuất. Tuy nhiên, một số bước chung bao gồm:
- Trộn các nguyên liệu cấu thành với nhau theo đúng tỷ lệ
- Xử lý hỗn hợp để tạo độ đặc và màu mong muốn
- Để chất kết dính khô hoặc chữa khỏi mức độ ban đầu của nó
- Đóng gói chất kết dính để bán
Các thuộc tính của chất kết dính là gì?
Chất kết dính có một số đặc tính quan trọng làm cho nó trở thành vật liệu hữu ích cho nhiều ứng dụng. Một số thuộc tính này bao gồm:
- Độ bám dính: Khả năng bám dính của chất kết dính lên bề mặt
- Sự gắn kết: Khả năng của chất kết dính tự giữ lại với nhau
- Tack: Khả năng của chất kết dính bám vào bề mặt một cách nhanh chóng
- Thời gian ninh kết: Khoảng thời gian cần thiết để keo khô hoàn toàn hoặc đóng rắn
- Thời hạn sử dụng: Khoảng thời gian keo có thể được bảo quản trước khi nó bắt đầu phân hủy
- Nhạy cảm với nước, nhiệt hoặc các yếu tố môi trường khác: Một số chất kết dính nhạy cảm với các yếu tố này hơn các yếu tố khác
- Khả năng giữ: Khả năng của chất kết dính chống lại sự phân tách sau khi nó đã được áp dụng
Sự phát triển của chất kết dính: Một lịch sử dính
Con người đã sử dụng chất kết dính trong hàng ngàn năm. Bằng chứng về các chất giống như keo đã được tìm thấy ở các địa điểm cổ đại có niên đại từ kỷ Pleistocene, hơn 40,000 năm trước. Các nhà khảo cổ học đã phát hiện ra bằng chứng về các vật liệu kết dính được con người sử dụng dưới nhiều hình thức khác nhau, bao gồm:
- Nhựa vỏ cây bạch dương: Chất kết dính lâu đời nhất được biết đến, có niên đại khoảng 200,000 năm trước, được phát hiện ở Ý. Nó bao gồm vỏ cây bạch dương và tro, được trộn với nhau và đun nóng để tạo ra một hợp chất dính.
- Đất sét: Người cổ đại sử dụng đất sét để kết nối các bộ phận của công cụ và vũ khí của họ.
- Sáp ong: Người Hy Lạp và La Mã đã sử dụng sáp ong để kết dính các đoạn gỗ của cung tên.
- Ochre: Chất màu tự nhiên này được trộn với mỡ động vật để tạo ra một loại bột nhão được sử dụng để liên kết các đồ tạo tác trong thời kỳ đồ đá giữa.
- Kẹo cao su: Người Ai Cập cổ đại sử dụng kẹo cao su từ cây keo làm chất kết dính để xây dựng.
Phát triển sản xuất keo dán
Theo thời gian, con người đã mở rộng phạm vi vật liệu kết dính và cải thiện quy trình tạo ra chúng. Một số ví dụ bao gồm:
- Keo động vật: Chất kết dính này được tạo ra bằng cách đun sôi xương, da và gân động vật để tạo ra chất lỏng có thể được sử dụng làm keo. Nó thường được sử dụng trong chế biến gỗ và đóng sách.
- Vữa vôi: Người Hy Lạp và La Mã dùng vữa vôi để kết dính đá và gạch trong xây dựng.
- Keo lỏng: Vào thế kỷ 20, keo lỏng đã được phát triển, giúp việc dán keo lên bề mặt dễ dàng hơn.
Vai trò của Khoa học trong Phát triển Chất kết dính
Khi khoa học tiến bộ, sự phát triển của chất kết dính cũng vậy. Các nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu tính chất hóa học của chất kết dính và thử nghiệm các thành phần mới để tạo ra các sản phẩm mạnh hơn và hiệu quả hơn. Một số tiến bộ đáng chú ý bao gồm:
- Chất kết dính tổng hợp: Trong thế kỷ 20, chất kết dính tổng hợp đã được phát triển, có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các ứng dụng cụ thể và có khả năng liên kết được cải thiện.
- Chất kết dính nóng chảy: Những chất kết dính này ở dạng rắn ở nhiệt độ phòng nhưng có thể tan chảy và dán lên các bề mặt. Chúng thường được sử dụng trong đóng gói và chế biến gỗ.
- Chất kết dính Epoxy: Chất kết dính Epoxy được biết đến với khả năng kết dính nhiều loại vật liệu, bao gồm kim loại, nhựa và gỗ.
Độ bám dính: Khoa học về độ dính đằng sau sự liên kết
Độ bám dính là khả năng của chất kết dính dính vào bề mặt. Nó liên quan đến sự hình thành các liên kết hóa học và vật lý giữa chất kết dính và chất kết dính. Độ bền của liên kết phụ thuộc vào lực liên phân tử giữa hai bề mặt.
Vai trò của các lực liên vùng
Các lực liên vùng đóng một vai trò quan trọng trong sự kết dính. Các lực này bao gồm lực hấp phụ, lực cơ học, vật lý và hóa học. Sự hấp phụ liên quan đến việc thu hút các hạt lên bề mặt, trong khi các lực cơ học liên quan đến sự tiếp xúc vật lý giữa chất kết dính và chất kết dính. Các lực hóa học liên quan đến sự hình thành liên kết cộng hóa trị giữa chất kết dính và chất kết dính.
Cơ chế bám dính
Độ bám dính liên quan đến một số cơ chế, bao gồm:
- Làm ướt: Điều này liên quan đến khả năng chất kết dính lan rộng trên bề mặt của chất kết dính.
- Năng lượng bề mặt: Điều này đề cập đến năng lượng cần thiết để tách chất kết dính ra khỏi chất kết dính.
- Góc tiếp xúc: Đây là góc được hình thành giữa chất kết dính và chất kết dính tại điểm tiếp xúc.
- Ranh giới hạt: Đây là khu vực mà hai hạt gặp nhau trong vật liệu rắn.
- Cấu trúc polymer: Điều này đề cập đến sự sắp xếp của các phân tử trong chất kết dính.
Tầm quan trọng của độ bám dính trong liên kết
Độ bám dính là một yếu tố quan trọng trong quá trình liên kết. Nó xác định khả năng của chất kết dính để thực hiện chức năng mong muốn của nó. Mức độ bám dính cần thiết phụ thuộc vào loại vật liệu được liên kết, thiết kế của mối nối và hiệu suất yêu cầu.
Các loại chất kết dính khác nhau
Có một số loại chất kết dính, bao gồm:
- Chất kết dính hóa học: Đây là những chất kết dính tạo thành liên kết hóa học với chất kết dính.
- Chất kết dính vật lý: Đây là những chất kết dính dựa vào lực liên phân tử để liên kết với chất kết dính.
- Chất kết dính cơ học: Đây là những chất kết dính dựa vào lực cơ học để liên kết với chất kết dính.
Các kỹ thuật chính được sử dụng trong độ bám dính
Các kỹ thuật chính được sử dụng trong kết dính bao gồm:
- Chuẩn bị bề mặt: Điều này liên quan đến việc chuẩn bị bề mặt của chất kết dính để đảm bảo độ bám dính tốt.
- Ứng dụng chất kết dính: Điều này liên quan đến việc áp dụng chất kết dính lên bề mặt của phần dính.
- Thiết kế mối nối: Điều này liên quan đến việc thiết kế mối nối để đảm bảo độ bám dính tốt.
Các phương pháp kết dính thay thế
Có các phương pháp kết dính thay thế, bao gồm:
- Hàn: Điều này liên quan đến việc làm nóng chảy kim loại để tạo thành một liên kết.
- Hàn: Điều này liên quan đến việc sử dụng một hợp kim kim loại để liên kết hai kim loại với nhau.
- Chốt cơ khí: Điều này liên quan đến việc sử dụng vít, bu lông hoặc các chốt cơ khí khác để nối hai thành phần.
Vật liệu kết dính: Sự thật dính
- Vật liệu kết dính có thể được chia thành hai loại chính: tự nhiên và tổng hợp.
- Chất kết dính tự nhiên được sản xuất từ vật liệu hữu cơ, trong khi chất kết dính tổng hợp được làm từ các hợp chất hóa học.
- Ví dụ về chất kết dính tự nhiên bao gồm keo làm từ protein động vật, keo làm từ tinh bột và chất kết dính làm từ cao su tự nhiên.
- Chất kết dính tổng hợp bao gồm chất kết dính gốc polyme, chất kết dính nóng chảy và chất kết dính gốc dung môi.
Lưu trữ và thời hạn sử dụng của vật liệu kết dính
- Vật liệu kết dính nên được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát để tránh bị khô hoặc trở nên quá dính.
- Thời hạn sử dụng của vật liệu kết dính sẽ phụ thuộc vào thành phần của nó và cách thức xử lý.
- Một số vật liệu kết dính, chẳng hạn như keo nóng chảy, có thời hạn sử dụng ngắn hơn những vật liệu khác và có thể cần được sử dụng trong một khoảng thời gian nhất định sau khi chúng được sản xuất.
- Nói chung, các vật liệu kết dính được lưu trữ trong thời gian dài hơn có thể cần phải xử lý hoặc trộn thêm để đảm bảo rằng chúng vẫn phù hợp để sử dụng.
Đặt tất cả lại với nhau: Áp dụng chất kết dính
Khi nói đến việc chọn chất kết dính phù hợp cho một ứng dụng cụ thể, có một số yếu tố cần xem xét. Bao gồm các:
- Các vật liệu được liên kết
- Mức độ mong muốn của sức mạnh liên kết
- Kích thước và diện tích của trái phiếu
- Các lực động mà liên kết sẽ cần phải chịu được
- Thời hạn sử dụng mong muốn của các thành phần ngoại quan
Các loại chất kết dính khác nhau được thiết kế để hoạt động tốt trong các điều kiện khác nhau, vì vậy điều quan trọng là phải chọn loại phù hợp cho công việc. Một số loại chất kết dính phổ biến bao gồm:
- Chất kết dính rắn, được sử dụng ở trạng thái nóng chảy và sau đó đông đặc lại khi chúng nguội đi
- Chất kết dính dạng lỏng, được sử dụng ở trạng thái ướt và sau đó đóng rắn hoặc xử lý để tạo thành liên kết
- Chất kết dính nhạy áp lực, được thiết kế để liên kết khi tiếp xúc với bề mặt
- Chất kết dính tiếp xúc, được áp dụng cho cả hai bề mặt và sau đó để khô trước khi liên kết với nhau
- Chất kết dính nóng chảy, được nấu chảy và sau đó được dán lên một bề mặt trước khi liên kết với bề mặt kia
Áp dụng chất kết dính
Khi bạn đã chọn đúng chất kết dính cho ứng dụng của mình, đã đến lúc áp dụng nó. Các bước sau đây thường được tuân theo khi áp dụng chất kết dính:
1. Chuẩn bị bề mặt: Các bề mặt được dán phải sạch, khô và không có bất kỳ chất gây ô nhiễm nào có thể ngăn chất kết dính dính đúng cách.
2. Bôi keo: Nên bôi keo theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Điều này có thể liên quan đến việc trải đều nó trên một bề mặt, áp dụng nó theo một mẫu cụ thể hoặc áp dụng nó cho cả hai bề mặt.
3. Nối các bề mặt: Hai bề mặt nên được nối với nhau khi keo còn ướt. Điều này có thể liên quan đến việc sắp xếp chúng cẩn thận hoặc tạo áp lực để đảm bảo liên kết bền chặt.
4. Để keo đông kết: Nên để keo đông kết hoặc xử lý theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Điều này có thể liên quan đến việc để nó khô tự nhiên hoặc sử dụng nhiệt hoặc năng lượng để tăng tốc quá trình.
Kiểm tra hiệu suất dính
Khi chất kết dính đã được áp dụng và được phép đông kết, điều quan trọng là phải kiểm tra hiệu suất của nó. Điều này có thể liên quan đến việc đo độ bền của liên kết, kiểm tra khả năng chịu lực động hoặc kiểm tra khả năng ngăn chặn hiện tượng bo tròn (sự lan rộng của chất kết dính ra ngoài đường liên kết mong muốn).
Có một số phương pháp có thể được sử dụng để kiểm tra hiệu suất của chất kết dính, bao gồm:
- Kiểm tra độ bền kéo, đo lực cần thiết để phá vỡ liên kết
- Thử nghiệm cắt, đo lực cần thiết để trượt các thành phần ngoại quan ra xa nhau
- Kiểm tra bóc vỏ, đo lực cần thiết để bóc tách các bộ phận được liên kết
- Thử nghiệm động, đo khả năng liên kết chịu được các ứng suất và biến dạng lặp đi lặp lại
Chất kết dính của bạn có thể kéo dài bao lâu? Thời hạn sử dụng của chất kết dính
Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng của chất kết dính, bao gồm:
- Điều kiện bảo quản: Chất kết dính nên được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát để tránh sự thay đổi thành phần hóa học của chúng. Tiếp xúc với độ ẩm, nhiệt hoặc ánh sáng mặt trời trực tiếp có thể khiến chất kết dính xuống cấp nhanh hơn.
- Thành phần vật liệu: Thành phần của chất kết dính có thể ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng của nó. Một số chất kết dính có chứa chất chống oxy hóa hoặc chất ổn định tia cực tím để cải thiện độ ổn định của chúng theo thời gian.
- Lão hóa: Theo thời gian, chất kết dính có thể lão hóa và mất đi các đặc tính vật lý, chẳng hạn như tính linh hoạt hoặc độ bền. Lão hóa có thể được tăng tốc khi tiếp xúc với nhiệt, độ ẩm hoặc hóa chất.
- Nhiệt độ: Chất kết dính có thể nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ. Nhiệt độ quá cao có thể khiến chất kết dính trở nên quá dày hoặc quá mỏng, ảnh hưởng đến khả năng kết dính của chúng.
- Thử nghiệm: Các nhà sản xuất tiến hành nghiên cứu để xác định thời hạn sử dụng của chất kết dính của họ. Những nghiên cứu này liên quan đến việc kiểm tra độ bền liên kết của chất kết dính theo thời gian để xác định thời điểm nó bắt đầu phân hủy.
Ngày hết hạn và khuyến nghị sử dụng
Các nhà sản xuất thường cung cấp ngày hết hạn cho chất kết dính của họ, sau ngày đó không nên sử dụng chất kết dính. Điều quan trọng là phải tuân theo các hướng dẫn sử dụng và thải bỏ được khuyến nghị để đảm bảo rằng chất kết dính vẫn ổn định và an toàn về mặt hóa học. Sử dụng chất kết dính đã hết hạn có thể dẫn đến kết dính yếu hơn hoặc thậm chí hỏng hoàn toàn kết dính.
Kết luận
Vì vậy, đó là chất kết dính là gì và cách chúng hoạt động. Chúng là một thứ khá hữu ích để có xung quanh và bạn nên biết thêm một chút về chúng ngay bây giờ.
Bạn có thể sử dụng chất kết dính cho mọi thứ, từ xây dựng đến đóng sách, vì vậy đừng ngại sử dụng chúng. Chỉ cần chắc chắn rằng bạn đang sử dụng đúng loại cho công việc và bạn sẽ ổn thôi.
Tôi là Joost Nusselder, người sáng lập Tools Doctor, nhà tiếp thị nội dung và là cha. Tôi thích dùng thử thiết bị mới và cùng với nhóm của mình, tôi đã tạo các bài viết chuyên sâu trên blog kể từ năm 2016 để giúp những độc giả trung thành với các công cụ và mẹo chế tạo.
