접착제 및 실란트

접착 물질은 일반적으로 액체 형태입니다. 그러나 분말, 진주, 스틱 또는 카트리지와 같이 용융 후 용접부를 형성하는 고체 형태도 있습니다. 접착 강도는 응집력, 접착력, 접착층의 모양 및 두께, 그리고 접착 물질의 재료 침투 깊이와 같은 여러 요인에 따라 달라집니다. 가장 중요한 것은 접착력과 응집력이며, 이는 접착제와 피접착 표면의 화학적 상호작용 유형과 강도, 그리고 접착층 자체의 기계적 강도에 영향을 미칩니다. 접착할 재료의 종류와 크기에 적합한 접착제를 선택하면 접착 작업이 비교적 용이해집니다.

다른 재료 접합 기술(예: 열 접합, 기계적 고정)에 비해 접착 물질을 사용하는 가장 큰 장점은 접합부 전체에 응력을 효율적으로 분산시킬 수 있다는 것입니다. 또한, 접합부의 미관 개선과 이러한 공정의 낮은 기계화 비용도 장점으로 꼽힙니다.

접착 전 표면 준비 방법

내구성 있는 용접을 위해서는 접착제를 도포하기 전에 표면을 적절히 준비하는 것이 매우 중요합니다. 표면을 세척하는 방법에는 화학 처리, 연마 세척, 탈지, 니스칠 또는 소위 표면 활성화(주로 플라스틱에 사용됨) 등 여러 가지가 있습니다. 이러한 목적으로 사용되는 기본 물질 중 하나는 염산 으로, 이 용도에서는 주로 표면 탈지제로 사용됩니다.

표면 처리가 불충분할 경우, 접착력과 응집력의 영향으로 접착 접합부가 벗겨져 접합부 내부 또는 접착제와 다른 표면의 접합 지점에 균열이 발생할 수 있습니다. 빛, 열, 기계적 응력 또는 접착제 용해와 같은 다른 요인 또한 접착 강도에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

접착제 – 분류, 원자재 및 생산

접착제는 재료 접합 방식에 따라 분류할 수 있습니다. 기본적인 기준은 특정 화합물이 재료와 화학적으로 반응하여 전체 용접부를 경화시켜 기계적 강도를 크게 증가시키는지 여부입니다. 또 다른 기준은 사용되는 원자재의 종류입니다. 이 경우, 천연 접착제(예: 제지 및 섬유 산업 등에서 사용되는 식물 및 동물 접착제)와 가장 광범위한 응용 분야를 가진 합성 접착제를 다룹니다. 합성 접착제에는 시아노아크릴레이트(일반적으로 "슈퍼글루"라고 함), 아크릴 접착제, 폴리우레탄, 아민, 에폭시, 실리콘 등 다양한 종류가 있습니다.

시아노아크릴레이트 접착제

시아노아크릴레이트 접착제는 1990년대부터 산업 시장에서 사용되어 왔습니다. 적용이 간편하고, 실온에서 빠르게 경화되며, 내열성이 뛰어나고, 다양한 용매에 적용 가능하며, 거의 모든 재료에 대해 강력한 접착력을 발휘하기 때문에 널리 사용되고 있습니다.

이 접착제의 제조는 이론적으로는 간단하지만, 실제로는 몇 가지 어려움이 있습니다. 알킬 시아노아크릴레이트와 포름알데히드와 같은 원료를 알칼리 촉매 하에 축합합니다. 얻어진 중합체는 완전히 건조되어 용매를 제거합니다. 이 공정의 가장 큰 어려움은 단량체가 자발적으로 중합되는 경향이 있어 중합체의 건조 및 추가 가공에 영향을 미친다는 것입니다.

아크릴 접착제

아크릴 접착제 생산의 기본 원료는 아크릴산, 메타크릴산, 그리고 이들의 에스테르 기반 유도체입니다. 메틸 메타크릴레이트와 같은 다른 화합물은 일반적으로 보조 단량체로만 사용됩니다. 적절한 중합체 및 단량체 선택과 중합 공정 조건을 통해 접착 특성을 가진 다양한 아크릴 화합물을 얻을 수 있습니다. 아크릴 접착제는 일반적으로 경화 과정을 시작하는 특수 활성제를 조성물에 함유하고 있습니다.

폴리우레탄 접착제

이 그룹에는 1액형 접착제와 2액형 접착제가 있습니다. 1액형 접착제는 조성에 프리폴리머를 함유하고 있으며, 물이나 공기 중 수분의 영향으로 경화됩니다. 1액형 접착제를 사용한 재료의 접착은 적절한 접착력을 얻기 위해 일반적으로 특수 프레스에서 수행되며, 종종 고온에서 경화 시간을 단축합니다. 반면, 2액형 접착제는 두 가지 성분(폴리올과 이소시아네이트)을 함유하며, 적절한 비율로 혼합하면 바로 사용할 수 있습니다.

폴리우레탄 접착제는 매끄럽고 다공성 표면에 대한 뛰어난 접착력을 특징으로 하며, 목재, 종이, 판지, 샌드위치 패널 등 다양한 소재를 효과적으로 접착합니다. 또한 건설 산업에서 콘크리트나 판금 접착에도 사용할 수 있습니다. 폴리우레탄 접착제를 사용하여 제작된 용접부는 저온에서도 뛰어난 내구성, 높은 유연성, 그리고 내수성을 자랑합니다.

실리콘 접착제

실리콘 접착제는 건축 자재, 특히 실내 미관 마감재로 사용되는 대체 불가능한 소재입니다. 뛰어난 유연성과 다양한 종류의 기판에 대한 접착력이 특징입니다. 하중을 고르게 분산시켜 재료 소모를 줄이고, 나사와 같은 기존 기계적 접합 방식을 대체하여 생산 비용을 절감합니다.

실리콘 접착제는 매우 다재다능합니다. 금속과 플라스틱, 유리 등 다양한 재료를 접착할 수 있습니다. 실리콘 접착제는 주로 모래에서 추출한 유기규소 화합물로, 젤 형태의 점성을 지닙니다. 고품질 실리콘 접착제의 주요 성분 중 하나는 실리카와 수산화나트륨 의 반응으로 생성되는 물유리입니다. 실리콘은 그 특성 덕분에 창문용 퍼티와 다양한 목공용 실링을 효과적으로 대체해 왔습니다.

자세히 보기: 플라스틱용 접착제

에폭시 접착제

에폭시 접착제는 강도와 다양한 표면에 대한 뛰어난 접착력으로 인해 다양한 용도로 사용되는 범용 접착제 제품군에 속합니다. 이러한 접착제의 주요 성분 중 하나는 PCC 그룹에서 생산하는 노닐페놀 입니다. 노닐페놀은 주로 p-노닐페놀을 포함하는 이성질체의 혼합물입니다. Nonylphenol 다양한 생산 공정에서 중간체 역할을 합니다.

에폭시 접착제가 인기를 얻는 데에는 여러 가지 특징이 있습니다.

1. 에폭시드, 히드록실기, 아미노기 및 기타 극성기를 가지고 있어 강력한 접착력과 응집력을 나타냅니다. 이는 금속, 유리, 세라믹 등 다양한 재료에 대한 높은 접착력에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한, 저점도 블렌드를 제조하는 데에도 사용되어 퍼짐성, 습윤성 및 접착제 침투성이 향상됩니다.
2. 이 접착제는 물과 기타 화학 물질을 방출하지 않고 경화됩니다. 따라서 힘(압력)을 사용하지 않고도 재료를 접착할 수 있어 금속이나 유리와 같은 재료를 접착할 때 유리합니다.
3. 그들은 광범위한 용매에 대해 매우 내성이 강하고 또한 열과 전기에 대한 효과적인 장벽 역할을 합니다.
4. 특수 경화제를 사용하여 경화 시간을 수정할 수 있습니다.
5. 경화 중에 그들은 매우 작은 정도로 수축합니다(단 1%만이라도). 이는 접착제에서 발생하는 응력이 더 낮고 접착제의 결합이 훨씬 더 강력하다는 것을 의미합니다.
6. 이 제품은 시중에 판매되는 모든 종류의 접착제 중에서 가장 높은 강도를 제공합니다.

PCC 그룹의 접착제 산업을 위한 제안

PCC 그룹은 1액형 접착제라고도 불리는 프리폴리머 생산에 사용되는 광범위한 폴리에테르 폴리올( Rokopol 시리즈)을 생산합니다. 이 제품은 폴리우레탄 2액형 접착제의 폴리올 성분을 구성하며, 실란트 와 엘라스토머 에도 사용됩니다. 폴리우레탄 소재 생산에는 다양한 물질이 사용되며, 여기에는 Roflam 시리즈 제품으로 제공되는 인계 난연제와 Rostabil 열안정제가 포함됩니다.

폴리우레탄 접착제는 광업, 건설, 자동차, 가구 등 다양한 산업에서 사용됩니다. 광산에서는 PUR을 사용하여 균열된 오로젠을 밀봉합니다. 또한, 이 접착제는 균열된 건물 구조물을 밀봉하고 심하게 헐거워진 암석과 탄층을 강화합니다. 이를 통해 광산에서 수행되는 채굴 작업과 관련된 위험을 최소화합니다. Promopur 및 Promostat 시리즈 제품은 광업 분야에 특화되어 있습니다.

폴리우레탄 접착제의 중요한 제품군 중 하나는 Active Play 시리즈와 같은 스포츠 경기장 표면 시공용 제품입니다. 고무 입자와 적절한 접착제를 혼합하면 테니스 코트, 놀이터, 스포츠 경기장은 물론 헬스장이나 피트니스 클럽 등에서 사용할 수 있는 균일하고 이음매 없는 표면을 얻을 수 있습니다. 이렇게 제작된 표면은 효과적인 에너지 흡수로 인해 높은 유연성, 복원력, 그리고 충격 흡수력을 갖습니다.

접착제 산업의 미래

자동차 생산과 포장재 수요의 지속적인 증가는 접착제 산업의 상당한 발전을 가져왔습니다. 이러한 성장은 주로 엔진 부품 조립을 위한 용접 작업이 고품질 접착제와 실란트 사용으로 점차 대체되고 있는 현대 자동차 산업의 추세에 기인합니다. 이 산업의 두 번째 원동력은 사회 기반 시설의 꾸준한 증가입니다. 개발도상국의 급속한 도시화와 인구 증가는 건설 부문에서 고품질 접착제의 사용을 확대했습니다. 이 산업의 중요한 추세 중 하나는 에너지 효율 주택 건설로, 건물의 적절한 단열을 보장하기 위해 접착제를 비롯한 단열 시스템 설치가 필수적입니다. 스마트폰, 태블릿, 노트북, 그리고 다양한 기기 및 액세서리 생산을 비롯하여 역동적으로 발전하는 전자 산업에서도 현대 접착제 사용이 증가하고 있습니다.