Keo dán | Khái niệm hoá học

1. Khái niệm

Keo dán là những chất hay hỗn hợp chất, dùng để gắn kết bề mặt của các vật thể rắn lại với nhau nhờ các hiện tượng bám kết và hiện tượng cố kết. Bám kết là sự hút lần nhau giữa các phân tử khác nhau của những chất khác nhau. Cố kết là sự hút lẫn nhau giữa các phân tử giống nhau của cùng một chất. Bám kết và cố kết càng mạnh thì mối nối càng bền. Keo dán được điều chế từ những oligome hoặc polime tự nhiên hay tổng hợp.

2. Một số loại keo dán thông dụng

a. Keo epoxit (có tên gọi này vì có nhóm epoxit (oxiran) trong phân tử)

Keo epoxit được chế tạo tử oligome epoxit. Oligone epoxit được điều chế từ hai chất: epiclohidrin và phenol hai chức như bisphenol A.

Epiclohidrin là chất lỏng trong suốt, không màu, tan được trong các dung môi hữu cơ. Bisphenol A là chất rắn tinh thể. Oligome epoxit được tạo thành bằng phản ứng đồng trùng ngưng hai monome trên. Qúa trình phản ứng xảy ra qua nhiều giai đoạn.

Oligome epoxit là chất lỏng nhớt, phân tử còn các nhóm OH và một số nhóm epi có khả năng phản ứng cao được dùng để thực hiện quá trình đóng rắn khi dán keo. 

Để đóng rắn epoxit, người ta có thể dùng chất đóng rắn như phenol, ancol, amin, axit cacboxylic và anhidrit của axit cacboxylic. Keo epoxit rất bền chắc, khó tan, khó nóng chảy và mối dán cũng được bền chắc. Độ bền của mối gắn epoxit còn được tăng lên khi thêm các chất phụ gia thích hợp. Keo epoxit được dùng để dán các vật liệu bằng kim loại, thủy tinh, gỗ, chất dẻo...

Keo epoxit

b. Keo urefomandehit

Keo urefomandehit được điều chế bằng phương pháp ngưng tụ ure với andehit fomic khi có mặt xúc tác axit hoặc kiềm. Polime tạo thành có cấu trúc mạch thẳng hoặc mạch nhánh.

Khi dán keo, muốn polime chuyển thành cấu trúc không gian, cần đun nóng tiếp với fomandehit dư, hoặc cho thêm chất đống rắn là axit oxalic hay axit lactic

Keo dán urefomandehit được dùng để gắn các vật liệu gỗ, tre, nứa, kim loại, chất dẻo, thủy tinh, sành sứ...

c. Keo poliuretan

Keo poliuretan được điều chế từ diisoxianat và ancol đa chức bằng phản ứng trùng hợp bậc. Poliuretan thu được có cấu tạo mạch không phân nhánh, ở trạng thái lỏng nhớt. Khi dán, muốn chuyển keo thành cấu trúc mạng không gian, có thể dùng dư diisoxianat hoặc dùng các chất ban đầu có số nhóm chức lớn hơn 2. Keo poliuretan cũng dùng để dán các vật liệu như gỗ, kim loại, thủy tinh... Ngoài ra, trong thực tế đời sống, người ta còn dùng trực tiếp một số polime không phải dùng chất đóng rắn để dán các vật dụng sinh hoạt, làm chất bao phủ chống oxi hóa, chống ẩm, chống thẩm khí,... như keo phenolfomandehit, keo poli (vinyl axetat), keo dẫn xuất cao su (nhựa vá săm)... 

Đối với keo dán được chế tạo từ các polime tự nhiên, từ rất lâu người ta đã sử dụng keo da trâu từ da súc vật, keo cazein từ sữa, hồ tinh bột từ tinh bột... để dán gỗ, vải, giấy... Tuy nhiên, keo dán từ nguồn nguyên liệu tự nhiên có nhược điểm là mối nối kém bền.