Phân loại các loại keo dán công nghiệp phổ biến hiện nay

Phân loại theo nguồn gốc:

Keo dán tự nhiên hay keo sinh học (bioadhesives): Được chiết xuất từ các nguồn hữu cơ tự nhiên như tinh bột thực vật, nhựa tự nhiên hoặc động vật. Chúng được tạo ra từ cách đây hàng trăm nghìn năm, nhiều loại keo vẫn còn được sử dụng đến ngày nay.

Một ví dụ đơn giản là một miếng dán được làm bằng cách nấu bột trong nước. Chất kết dính gốc tinh bột được sử dụng trong sản xuất tấm bìa và giấy bao bì, cuộn ống giấy và keo dán hình nền. Keo casein chủ yếu được sử dụng để dán nhãn chai thủy tinh. Keo động vật theo truyền thống được sử dụng trong đóng sách, ghép gỗ và nhiều lĩnh khác nhưng hiện nay được thay thế bằng keo tổng hợp, ngoại trừ trong các ứng dụng chuyên dụng như sản xuất và sửa chữa các dụng cụ có dây. Albumen được làm từ thành phần protein của máu đã được sử dụng trong ngành công nghiệp ván ép. Masonite, một tấm gỗ cứng, ban đầu được liên kết bằng gỗ lignin tự nhiên, một loại polymer hữu cơ, mặc dù hầu hết các tấm ván hiện đại như MDF sử dụng nhựa tổng hợp nhiệt rắn.

Keo tổng hợp: Loại keo được tổng hợp dựa trên chất đàn hồi, nhựa nhiệt dẻo, nhũ tương và nhựa nhiệt đóng rắn. Một số loại keo như: epoxy, polyurethane, cyanoacrylate và acrylic polyme. Loại keo tổng hợp được sản xuất thương mại đầu tiên là Karlsons Klister được đưa ra thị trường vào những năm 1920.

>> Tìm hiểu thêm : Các loại keo cuốn ( quấn ) ống giấy phổ biến hiện nay

Phân loại theo phản ứng keo:

Keo không phản ứng (keo vật lý):

+ Keo sấy khô: Có hai loại keo được làm cứng bằng cách sấy khô: Keo dung môi và keo phân tán polymer, còn được gọi là keo nhũ tương. Keo dung môi là hỗn hợp các thành phần (thường là polyme) hòa tan trong dung môi. Khi dung môi bốc hơi, keo cứng lại. Tùy thuộc vào thành phần hóa học của keo, chúng sẽ tuân thủ các vật liệu khác nhau ở mức độ lớn hơn hoặc nhỏ hơn.

Keo phân tán polymer là các chất phân tán màu trắng sữa thường dựa trên polyvinyl axetat (PVAc). Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chế biến gỗ và đóng gói. Chúng cũng được sử dụng với các loại vải và các thành phần dựa trên vải và trong các sản phẩm được thiết kế như các nón loa.

+ Keo dán nhạy cảm với áp lực (Pressure-sensitive adhesives – PSA) là loại keo hình thành liên kết khi áp suất được sử dụng để liên kết keo dính với phần cần gắn kết. Không cần dung môi, nước hoặc nhiệt để kích hoạt chất kết dính. Keo PSA được ứng dụng nhiều trong băng keo nhạy cảm áp lực, nhãn dán sản phẩm, dấu chấm keo, miếng ghi chú, trang trí nội thất ô tô, và nhiều sản phẩm khác.

+ Keo dán tiếp xúc: được sử dụng trong các liên kết siêu bền với khả năng chịu áp lực shear-resistance cao như laminates, chẳng hạn như liên kết Formica trong công nghiệp sản xuất gỗ hay trong ngành giày dép như để gắn đế giày. Cao su thiên nhiên và polychloroprene (Neoprene) thường được sử dụng như chất kết dính tiếp xúc. Cả hai chất đàn hồi này trải qua sự kết tinh biến dạng.

Keo dán tiếp xúc phải được dán lên cả hai bề mặt và cần thời gian khô trước khi hai bề mặt được ép vào nhau. Một số keo dán tiếp xúc cần đến 24 giờ để khô trước khi các bề mặt được gắn lại với nhau. Một khi các bề mặt được ép vào nhau, liên kết hình thành rất nhanh. Nó thường không cần thiết để áp dụng áp lực trong một thời gian dài, vì vậy ít sử dụng kẹp áp lực để đảm bảo độ kết dính.

+ Keo dán nhiệt, còn được gọi là keo nóng chảy, là loại keo nhựa nhiệt dẻo được sử dụng ở dạng nóng chảy (trong khoảng 65–180°C), keo sẽ cứng lại khi được làm mát tạo thành liên kết bền chắc giữa nhiều loại vật liệu. Ethylene-vinyl acetate là loại keo dựa trên keo nóng chảy, đặc biệt phổ biến trong sản xuất hàng thủ công vì dễ sử dụng và khả năng tương thích với nhiều loại vật liệu phổ biến. Chúng thường được sử dụng cùng với súng bắn keo – thiết bị giúp làm tan chảy keo trước khi keo được phân bổ lên bề mặt vật liệu cần kết dính.

Keo phản ứng (keo hóa học):

+ Keo kỵ khí, khô nhanh khi tiếp xúc với các ion kim loại, trong trường hợp không có oxy. Chúng hoạt động tốt trong những không gian kín, tương tự khi được sử dụng chất khóa vít threadlocker.

+ Keo dán đa thành phần: keo được làm cứng bằng cách trộn hai hoặc nhiều thành phần để gấy phản ứng hóa học. Phản ứng này làm cho các polyme hình thành liên kết chéo tạo nên acrylic, urethan và epoxy.

Có một số kết hợp phổ biển của chất kết dính đa thành phần được sử dụng trong công nghiệp. Một số loại kết hợp phổ biến như:

• Nhựa polyester - nhựa polyurethane
• Polyols - nhựa polyurethane
• Acrylic polyme - nhựa polyurethane

>> Tìm hiểu thêm : Keo bột cuốn ống giấy - Keo cuốn ống giấy

Các thành phần riêng lẻ của keo dán đa thành phần không phải là chất kết dính. Các thành phần riêng lẻ phản ứng với nhau sau khi được trộn lẫn và chỉ thể hiện độ bám dính hoàn toàn khi đóng rắn. Các loại keo đa thành phần có thể là keo nền dung môi hoặc bổ sung dung môi. Các dung môi có trong chất kết dính là môi trường cho polyester hoặc nhựa polyurethane. Dung môi được sấy khô trong quá trình đóng rắn.

+ Keo đông lạnh (Pre-mixed and frozen adhesives -PMF) là các chất kết dính được trộn lẫn, phân loại, đóng gói và làm đông lạnh. Cần phải giã đông keo PMF để đông lạnh trước khi sử dụng. Chúng được đông lạnh ở -80°C, vận chuyển bằng đá khô và yêu cầu phải lưu trữ ở dưới 40°C. PMF giúp loại bỏ lỗi pha trộn của người dùng và giảm tiếp xúc với các tác nhân đóng rắn có thể chứa chất kích thích hoặc chất độc. PMF đã được giới thiệu thương mại trong những năm 1960 và thường được sử dụng trong hàng không vũ trụ và quốc phòng.

+ Keo dán một thành phần: Loại keo cứng lại thông qua phản ứng hóa học với các tác nhân bên ngoài, chẳng hạn như bức xạ, nhiệt và độ ẩm.

+ Keo dán sấy khô bằng tia cực tím (Keo UV), còn được gọi là keo dán ánh sáng (Light curing materials - LCM), đã trở nên phổ biến trong lĩnh vực sản xuất do thời gian đóng rắn nhanh và độ bền liên kết mạnh. Keo UV khô nhanh trong vài giây với công thức đa dạng, có thể liên kết các nền vật liệu khác nhau và chịu được nhiệt độ khắc nghiệt. Những tính chất này giúp cho keo UV phù hợp với nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp như điện tử, viễn thông, y tế, hàng không vũ trụ, thủy tinh và quang học. Không giống như keo truyền thống, keo UV không chỉ kết dính các vật liệu với nhau mà còn có thể được sử dụng để đóng khuôn và phủ kín các sản phẩm như một dạng potting trong ngành công nghiệp sản xuất linh kiện điện tử. Chúng thường dựa trên acrylic.

+ Keo sấy nhiệt bao gồm hỗn hợp keo được pha sẵn từ hai thành phần trở lên. Khi nhiệt được áp dụng, các thành phần phản ứng và liên kết chéo. Loại chất kết dính này bao gồm epoxy thermoset, urethanes và polyimit.

+ Keo độ ẩm có thể đóng rắng ngay khi chúng tiếp xúc với độ ẩm hiện diện trên bề mặt vật liệu hoặc trong không khí. Loại chất kết dính này bao gồm cyanoacrylates và urethan.