همان طور که احتمالاً میدانید، به چسبی که بدون نیاز به حرارت، آب یا حلال در دمای اتاق و فقط با فشار انگشت میچسبد، چسب تحت فشار می گویند. امروز قصد داریم، در این مطلب از پیلار مگ به بررسی نقش رزین در چسب های تحت فشار بپردازیم.
در واقع رزین کمک کند چسب به سطوح مختلف بچسبد، و بدون رزین، ماده پایه مثلاً لاستیک خیلی سفت و بدون چسبندگی اولیه میشود. در واقع ما دو دسته رزین داریم:
- رزینهای طبیعی: مثل کالیفون (گام رزین) که از درخت کاج گرفته میشود، چسبندگی اولیه عالی دارد اما در برابر حرارت و نور زرد و شکننده میشود.
- رزینهای نفتی (پترورزین) از نفت خام ساخته میشوند، پایداری خیلی بهتری دارند و برای کاربردهای طولانیمدت مناسبترند، اما تجدیدناپذیر هستند. در اینجا می توانیم به پترو رزین c5 و پترو رزین c9 اشاره کنیم.
جالبه بدانید، امروزه در بسیاری از چسبهای PSA این دو را با هم ترکیب میکنند تا هم چسبندگی خوب باشد و هم پایداری.
کالیفون (گام رزین)
کالیفون یک نوع رزین جامد است که اغلب از درختان کاج و گیاهان مخروطی استخراج میشود. این رزین در فرآیند تولید، ابتدا از شیره گیاهان تهیه میشود و سپس تحت حرارت قرار میگیرد تا ترپن از آن تبخیر شود و گام روزین به دست آید. به دلیل ویژگیهای چندمنظورهاش در محصولات آرایشی، پاککننده، و حتی راکتهای تنیس مورد استفاده قرار میگیرد.
پترو رزین
پترو رزین یک نوع رزین مصنوعی است که از نفت خام به دست میآید. طی فرآیند پلیمریزاسیون، مواد اولیه نفتی (مانند ترکیبات C5 یا C9) به رزین زرد یا کهربایی تبدیل میشوند. پترو رزین در مقابل حرارت، نور و اکسیژن پایداری بالایی دارد، زرد نمیشود .
تفاوت پترو رزین C5 با پترو رزین C9 در چیست؟
تفاوت اصلی و اساسی بین رزینهای C5 و C9 در تعداد اتمهای کربن موجود در ساختار آنها است. رزین در دو نمونه پنج کربنه و نه کربنه موجود است، که این تفاوت تنوع رنگ در این دو نوع رزین ایجاد میکند. علاوه بر این مورد، تفاوتهای مهم دیگری نیز دارند که میتوانند شامل موارد زیر باشند:
- ویسکوزیته ذوب: رزین C9 دارای ویسکوزیته ذوب بیشتری نسبت به C5 است.
- طیف رنگی: رزین C9 دارای طیف رنگی گستردهتری نسبت به C5 میباشد.
- نقطه نرم شدن: نقطه نرم شدن رزین C9 در حدود 100 تا 150 درجه سانتیگراد است.
- کاربردهای مختلف: رزینهای C9 عمدتاً برای تولید رنگ و پوشش ضد خوردگی استفاده میشوند. در حالی که رزینهای C5 به دلیل چسبندگی بالا، قابلیت ترکیب با دیگر هیدروکربنها را به راحتی دارند و در ترکیبات چسبسازی و محصولات مشابه به کار میروند.
| ویژگی | کالیفون (گام رزین طبیعی) | پترو رزین (نفتی مصنوعی) |
|---|---|---|
| منبع | صمغ درخت کاج (تجدیدپذیر) | نفت خام (تجدیدناپذیر) |
| چسبندگی اولیه (Tack) | عالی | متوسط تا خوب |
| مقاومت برشی (Shear) | ضعیف | خوب تا عالی |
| پایداری در برابر نور و حرارت | ضعیف (زرد میشود) | عالی (پایدار) |
| هزینه | متوسط تا بالا | پایین تا متوسط |
| کاربرد رایج | نوارچسب طبی، برچسب موقت | نوار بستهبندی، پوشک، برچسب خودرو |
آیا امکان استفاده از ترکیب هر دو ماده برای بهینه سازی بیشتر هست؟
بله، در عمل، بیشتر چسبهای صنعتی PSA از ترکیب کالیفون و پترو رزین استفاده میکنند تا هم چسبندگی اولیه خوب باشد و هم پایداری و هزینه مناسب، مثلا یکی از بیشترین فرمول هایی که استفاده می شود ترکیب 70 به 30 است که در آن ۷۰٪ پترو رزین C5 نوع آلیفاتیک غیرهیدروژنه و 30% کالیفون استفاده میشود.
خروجی این فرمول چسبندگی خوب (نزدیک به کالیفون خالص)، مقاومت برشی متوسط (بهتر از کالیفون) و پایداری اکسیداسیون متوسط (بهتر از کالیفون اما بدتر از پترورزین) با هزینه کمتر از کالیفون خالص میدهد.
نکته عملی: بهتر است از نسبت ۵۰-۵۰ شروع کنید و بسته به نیاز، مقدار کالیفون را کم یا زیاد کنید.
جمع بندی
برای انتخاب نوع رزین در چسب حساس به فشار، اگر چسبندگی اولیه بالا و منابع تجدیدپذیر اولویت دارد، کالیفون گزینه مناسبی است اما باید در برابر حرارت و نور احتیاط کرد. اگر پایداری طولانیمدت و مقاومت برشی بالا نیاز است، پترو رزین مخصوصاً انواع هیدروژنه بهترین انتخاب میباشد. همچنین برای کاهش هزینه در کاربردهای کوتاهمدت، پترو رزین غیرهیدروژنه پیشنهاد میشود.
نویسنده: بهروز زرقانی