Cari artikel

Selasa, 26 Agustus 2014

Perekat untuk konstruksi

Perekat konstruksi merupakan salah satu segmen besar dari pasar perekat, dengan penggunaan terutama untuk penempelan lantai, penutup dinding, dan perakitan bangunan. Konstruksi bangunan saat ini sebagian besar masih menggunakan paku atau sekrup untuk penempelan dan penyatuan dari komponen-komponen kayu nya. Namun, penggunaan perekat dapat memberikan kekuatan ekstra untuk bangunan struktural jika produk panel juga harus menyatu pada frame. Karena paku atau sekrup menahan kayu bersama-sama, maka  perekat tidak perlu kering dengan cepat. Perekat konstruksi biasanya dibuat dengan lebih fleksibel untuk menyediakan lateral "give"  dari berbagai komponen rumah yang berkontraksi dengan perubahan kelembaban dan suhu. Suatu aplikasi khusus menggunakan perekat yang non-curing, dengan berat molekul yang tinggi dan sejumlah kecil pelarut untuk menghasilkan satu flow tertentu. Perekat diaplikasikan pada suhu kamar dari suatu gun ke satu permukaan sebagai suatu “beads”. Kemudian, dipaku atau disekrup untuk memberikan kekuatan yang diperlukan untuk terjadinya transfer, penyebaran dan penetrasi perekat di kedua permukaan. Karena permukaan tidak rata, maka perekat harus memiliki kemampuan untuk mengisi gap. Sebagian besar perekat kayu standar tidak dapat mengisi gap karena adanya air yang hilang selama proses pengeringan. Suatu bahan pengisi gap dengan phenol-resorcinol resin bisa dilakukan tetapi akan menghilangkan  fleksibilitas yang diperlukan untuk perekatan pada konstruksi.
Perekat konstruksi biasanya berupa elastomer, yang menyediakan deformabilitas yang diperlukan untuk suatu pergerakan jangka pendek untuk mencegah fraktur bondline akibat dari kontraksi kayu. Perekat dengan berat molekul yang tinggi dapat digunakan untuk mencegah pergerakan jangka panjang gerakan yang akan mengakibatkan pemisahan bondline. Lem ini akan memberikan kekuatan perekat yang baik selama bertahun-tahun, tetapi tentu saja tetap tidak mungkin untuk bertahan lebih dari masa hidup tertentu pada suatu bangunan karena sebagian elastomer  akan bereaksi dengan oksigen dan ozon, menyebabkan embrittlement dan fraktur pada jangka waktu yang lama.

Hot melt adhesives
 
Hot melt adhesives  terutama digunakan terutama dalam aplikasi-aplikasi khusus. Lem ini banyak digunakan dalam perakitan pada mebel dan kabinet meskipun telah banyak juga digunakan dalam konstruksi jendela dan edge banding pada laminasi dekoratif karena kemampuan mereka untuk membentuk ikatan dengan cepat. Pembentukan ikatan yang cepat sangat berguna untuk suatu proses produksi karena singkatnya  waktu  yang dibutuhkan untuk perakitan. Hot melt adhesives umumnya kering dengan pendinginan yang mengubah polimer cair menjadi padat, meskipun beberapa jenis dapat memperoleh kekuatan tambahan dari ikatan crosslinking. Hot-melt adhesive adalah polimer terbentuk yang cair untuk proses aplikasi, tetapi mereka memiliki viskositas tinggi sehingga kemampuan mereka untuk membasahi permukaan kayu menjadi terbatas. Setelah pendinginan mereka memulihkan kekuatan mereka sebagai suatu polimer padat (polymer melt solidifies).
Hot melt adhesive dari jenis ethylene vinyl acetate (EVA) coploymer  akan mengeras dengan pendinginan pada suhu kamar dan digunakan lebih banyak untuk produk kertas daripada produk kayu, meskipun ada beberapa yang digunakan dalam perakitan mebel kayu. EVA  ini dibuat oleh polimerisasi fasa gas untuk menghasilkan suatu bahan polimer tidak-terlarut (non solvated polymer) yang memiliki berbagai sifat. Variasi rasio antara ethylene dengan  vinyl acetate dan berat molekul dari polimer menghasilkan berbagai sifat yang dibutuhkan untuk aplikasi-aplikasi individual. Produk-produk ini diformulasikan dengan tackifiers dan waxs. Meskipun EVA relatif murah, mereka sering bermasalah dengan creeping seiring dengan naiknya suhu karena mengandung sejumlah besar senyawa dengan berat molekul rendah (tackifiers dan waxes) dalam formulasi perekat dan ada gaya tarik terbatas diantara rantai polimer.
Polyamide hot-melt adhesives lebih banyak digunakan dalam ikatan kayu dibandingkan EVA karena interaksi rantai mereka lebih kuat dan menghasilkan ketahanan terhadap creeping  yang lebih baik. Polyamide ini dibuat dari reaksi dari berbagai diamines dengan "asam dimer," suatu diacid yang terbuat dari masuknya asam lemak tak jenuh pada situs olefin mereka. Polyamide ini  menawarkan ketahanan terhadap creeping dan panas yang lebih baik pada polimer yang dihasilkan  karena ikatan hidrogen yang kuat antar rantai. Ikatan-ikatan hidrogen antar rantai ini akan menahan aliran sampai suhu yang dibutuhkan untuk pemecahan ikatan-ikatan ini, yang dengan cepat akan mengubah padatan menjadi cairan. Setelah aplikasi ke substrat secara merata, kemudian dilakukan proses pendinginan yang mengubah cairan menjadi padatan yang keras dengan kekuatan perekat yang baik. Sifat-sifat ini telah membuat "dimer asam" polyamide banyak digunakan untuk egde banding pada laminasi, perakitan konstruksi kabinet, dan perakitan jendela. Harganya yang tinggi telah membatasi penggunaannya hanya pada produk bernilai tinggi yang perlu ikatan yang tahan lebih lama.
Pressure sensitive adhessive
Pressure sensitive adhesive (PSA )telah banyak berkembang tidak hanya untuk tapes dan label, tetapi juga untuk aplikasi laminasi dekoratif. PSA berbeda dengan perekat lain karena tidak adanya proses pengerasan dalam aplikasinya. PSA mudah berubah bentuk untuk menyesuaikan dengan topografi permukaan pada perekatan. Karena PSA adalah polimer dengan berat molekul yang tinggi, dan dalam beberapa kasus polimerisasi crosslinking, mereka memiliki kemampuan terbatas untuk menghasilkan  flow yang baik, meskipun modulusnya yang rendah memungkinkan deformasi yang cukup untuk membasahi permukaan.
Meskipun perekat mungkin tidak memiliki adhesi antar muka yang tinggi, sebagian besar dari gaya yang diterapkan tidak terkonsentrasi pada antarmuka, karena gaya yang utama diterapkan dalam deformasi perekat elastomer. Karena sifat reologi yang tergantung pada waktu dan suhu, pengembangan PSA telah sangat bergantung pada pengukuran dynamic mechanical analysis (DMA).  DMA menyediakan informasi berguna mengenai efek formulasi pada suhu transisi kaca ( glass transition) dan modulus dengan perubahan dimensi kecil yang terjadi selama ikatan. Namun, proses debonding terjadi selama perubahan dimensi besar dan lebih tergantung pada sifat tegangan-regangan pada formulasi.  PSA menawarkan berbagai range sifat dari tape dari yang mudah dihapus atau Post-It ™ yang mudah dikelupas dan tapes dengan ketahanan geser yang tinggi, dengan perubahan dari kedua kemampuan ikatan dan disipasi kemampuan energi dalam debonding.
Mengingat bahwa ikatan ini melibatkan deformasi perekat agar sesuai dengan permukaan substrat,  PSA memberikatan yang hasil memuaskan pada sebagian besar permukaan karena hampir semua permukaan adalah permukaan yang kasar pada skala nanometer. Polimer elastomer memberikan kekuatan kepada PSA, tetapi formulasi  yang digunakan biasanya mengandung bahan berat molekul rendah yang digunakan untuk tackifye dan plasticize polimer.
Pressure sensitive adhesives sering digunakan untuk plastik ikatan (biasanya dicetak untuk tujuan  informasi atau dekorasi) untuk produk kayu untuk tujuan-tujuan informatif atau dekoratif. Aplikasi nya dimulai untuk indoor furniture, office furniture sampai dengan untuk penempelan tanda-tanda pada luar ruangan.
Perekat kontak (contact adhessives)
Perekat kontak (contact adhesives) merupakan lem yang telah banyak digunakan untuk ikatan laminasi plastic pada kayu. Perekat kontak merupakan polymer preformed yang dilarutkan dalam pelarut yang diaplikasikan pada kedua permukaan, kemudian kedua permukaan tersebut akan dibawa ke dalam kontak setelah pelarut telah menguap. Dengan demikian, suatu countertop dihasilkan  oleh lapisan pertama baik dari base board dan laminasi plastik dengan perekat kontak, biasanya mengandung neoprene terlarut dalam suatu solvent  atau emulsi dalam air, kemudian, setelah bahan solvent nya menguap, permukaan dan lapisan palstik ditekan bersama-sama. Perlu  dicatat bahwa laminasi plastik yang sering digunakan adalah kertas yang telah diresapi dengan resin dan kemudian dilapisi dengan coating di permukaannya. Perekat kontak terutama digunakan dalam ikatan laminasi palstk dengan partikel untuk countertops dan mebel.
Superglue
Polymerizable acrylic dan acrylate adhesives tidak banyak digunakan untuk perekatan kayu karena harganya yang  tinggi. Produk yang paling banyak ditemukan dari jenis ini adalah lem super yang bisa merekatkan kayu tetapi biasanya memerlukan permukaan yang halus. Perekat lebih sering digunakan dalam perakitan elektronik dengan curing proses menggunakan radiasi (light curing). Mereka memberikan tingkat pengeringan yang cepat dan ikatan dengan kekuatan tinggi. Light curing perekat tidak cocok untuk substrat-substrat yang opak seperti kayu, tetapi acrylate-acrylate itu dapat digunakan untuk menghasilkan ikatan yang kuat antara lapisan kertas dekoratif pada panel.
Perekat film
Perekat film melibatkan  partially cured adhesives atau adhesives yang diaplikasikan pada carrier (pembawa) biasanya adalah fiberglass atau kertas tisu. Mereka digunakan di mana aplikasi perekat cair mungkin sulit dilakukan, misalnya pada perekatan veneer kayu yang sangat tipis.