Keo dán xây dựng: A – Z | Construction adhesive

Keo dán xây dựng là chất kết dính dùng để liên kết các vật liệu. Keo dán được sử dụng trong xây dựng cho các ứng dụng phổ biến như: dán thảm, gạch, bàn bếp, tấm ốp tường, sàn gỗ, phào chỉ, gương, vv Ngày nay keo dán được dùng để dán liên kết kim loại và các vật liệu khác nhau, dán kết cấu, điển hình như dán gỗ plywood.

là quá trình dán các bề mặt lại với nhau, thường thông qua lớp keo dán phẳng. Kỹ thuật này đòi hỏi sử dụng hồ dán, keo epoxy hoặc các chất dẻo hoạt động thông qua quá trình bay hơi dung môi hoặc đóng rắn nhờ nhiệt hoặc áp suất.

Khoa học và công nghệ keo dán đã đạt được những bước tiến vĩ đại trong những thập kỷ qua và tiếp tục tiến bộ từng ngày. Keo dán xây dựng mang lại nhiều lợi ích độc đáo so với phương pháp liên kết hàn nối và liên kết cơ khí truyền thống.

• Keo dán liên kết các loại vật liệu khác nhau và các loại vật liệu khó liên kết
• Keo dán tạo ra lớp màng ngăn ngừa ăn mòn tiếp xúc thường xảy ra giữa các kim loại khác nhau.
• Keo dán có thể liên kết các vật liệu khó bám kính như nhựa, kim loại chứa dầu hoặc cao su silicone.
• Keo dán liên kết đồng thời bịt kín mối nối
Sử dụng keo dán để liên kết 2 bề mặt vật liệu cũng giúp ngăn nước, hơi ẩm, bụi bẩn và các chất gây ô nhiễm khác Keo dán giảm tập trung ứng suất tại vị trí đinh vít và ốc vít Liên kết cơ khí đòi hỏi phải khoan lỗ. Liên kết các lỗ với nhau sẽ tập trung ứng suất tại vị trí liên kết. Keo dán dàn đều trên toàn bộ diện tích liên kết thay vì tập trung vào một điểm.
• Keo dán cải thiện thẩm mỹ
Keo dán tạo ra liên kết gần như vô hình, tạo ra bề mặt phẳng nhẵn, không để lộ đinh vít, đầu đinh hay bu lông. Keo dán cũng giúp tiết kiệm thời gian và chi phí vệ sinh sau khi hàn nối. Keo dán còn giúp giảm bơt rung chấn, va đập, mỏi và ồn Keo dán giúp giảm va đập, rung chấn, mỏi.

Phân bổ ứng suất, giảm ứng suất cục bộ + Không để lộ mối nối + Keo dán đóng vai trò dán và bịt kín, kháng rung chấn, chống ăn mòn tiếp xúc. Keo dán được sử dụng cho các ứng dụng dán liên kết kim loại với kim loại, nhựa, kính, cao su và nhiều kết hợp vật liệu khác, không làm thay đổi kích thước hình học của các chi tiết liên kết. Keo dán không làm tăng tải trọng đáng kể cho các chi tiết vật liệu, dùng để dán liên kết nhiều loại vật liệu khác nhau và vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ. Một trong ưu điểm lớn nhất của keo dán chính là tính đa dụng.

Từ lâu liên kết cơ khí đã trở thành phương pháp tiêu chuẩn trong liên kết các vật liệu. Tuy nhiên, gần đây, với sự phát triển của công nghệ sản xuất, keo dán liên kết ngày càng được ưa dùng như là một giải pháp kỹ thuật thay thế. Liên kết cơ khí bằng ốc vít và đinh tán, hàn nối, hàn nhiệt cũng rất hiệu quả. Tuy nhiên, việc phân bố lực lại không đều, ảnh hưởng đến độ bền kết cấu. Ngoài ra, liên kết cơ khí còn tiềm ẩn nguy cơ gây ăn mòn tiếp xúc và tăng tải trọng cho cấu kiện. Liên kết bằng keo dán có mang lại nhiều ưu việt về tải trọng, độ bền kết cấu, giảm thiểu ăn mòn tiếp xúc.

Việc thi công keo dán xây dựng cũng quan trọng như việc lựa chọn keo trám xây dựng. Để bảo đảm độ bám dính kết cấu tốt nhất, bề mặt dán phải được chuẩn bị kỹ, làm sạch, loại bỏ mọi bụi bẩn, dầu mỡ, ẩm và các chất gây oxy hoát. Các biện pháp thường dùng là mài, chà nhám và vệ sinh bằng dung dịch hóa chất. Việc lựa chọn dung môi vệ sinh tùy thuộc vào loại vật liệu bề mặt. Thông thường aceton có thể giúp vệ sinh dễ dàng hầu hết các loại bề mặt. Keo dán xây dựng có thể được thi công bằng nhiều phương pháp khác nhau để phù hợp với thiết kế sản phẩm như thi công bằng chổi hoặc phun máy, tùy thuộc vào kích thước hình học của bề mặt và lượng keo cần dùng. Với dòng keo dán xây dựng thi công tấm ốp tường, tấm alu hay vách dựng, cách phổ biến hiện nay là dùng súng bơm như bơm keo silicone.

Keo dán xây dựng thuộc nhóm vật liệu xây dựng có chứa các chất hữu cơ dễ bay hơi có thể có hại cho sức khỏe. Cần trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ lao động khi thi công như khẩu trang, kính mắt, găng tay, và thi công ở nơi thoáng khí.

Keo dán xây dựng một thành phần đóng rắn ở dải nhiệt độ -30oC đến 60oC Với nhiều hạng mục thi công keo dán, cần phải sử dụng thêm dụng cụ để neo giữ và cố định tạm các chi tiết lắp đặt cho đến khi keo dán khô hoàn toàn. Khi lựa chọn keo dán, điều quan trọng là phải xác định các dạng ứng suất làm việc để chọn ra loại keo có thể chịu được các ứng suất đó; ví dụ như co giãn nhiệt. Khi kiểm tra phá hủy mẫu keo, dạng phá hủy có thể là phá hủy cố kết hoặc phá hủy bám dính. Nếu keo dán cứng, thì khả năng keo sẽ bị nứt nhưng còn tùy thuộc vào các ứng suất và các điều kiện vận hành.

Trước khi các nhà phát minh keo dán hiện đại cho ra đời các loại keo dán, các kỹ sự phải chọn một trong hai phương pháp liên kết: hàn cơ khí hoặc hàn nhiệt. Tuy nhiên, ngày nay nhu cầu thị trường, sự tiến bộ về công nghệ vật liệu xây dựng và yêu cầu sản xuất phức tạp đòi hỏi nhiều hơn ở các nhà sản xuất. Ngành keo dán đã cho ra đời các phương pháp đổi mới và hiệu quả nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong xây dựng đồng thời khắc phục các nhược điểm, thiếu sót của phương pháp liên kết cơ khí truyền thống

• Tăng trọng lượng • Đòi hỏi phải khoan tạo lỗ, có thể làm yếu chi tiết • Để lộ mối nối liên kết • Tại trọng cục bộ, gây ứng suất mỏi • Gây ăn mòn tiếp xúc

• Bề mặt hàn phải đủ dày • Khó tháo hoặc sửa • Thẩm mỹ không cao • Đòi hỏi kỹ thuật hàn nối cao

Mối nối dán keo gồm 2 bề mặt vật liệu, keo dán được điền vào phần tiếp xúc giữa 2 bề mặt vật liệu. Tuy nhiên, lớp keo dán thường không đồng đều và phẳng.

Bám dính/Adhesion là một chuỗi các phản ứng lý hóa diễn ra tại vị trí tiếp xúc giữa 2 vật liệu, tạo ra liên kết kín khít, và lực hấp dẫn giữa 2 loại vật liệu.

Cường độ bám dính/Adhesion strength là lực cần thiết để tách 2 chi tiết đã được dính với nhau trên 1 giao diện.

 Structural failure – cấu trúc của vật liệu bị lỗi gần với vị trí mối nối.  Lỗi bám dính – bề mặt vật liệu bị tách khỏi lớp keo dán.  Lỗi cố kết – lớp keo bị lỗi. Cơ chế lỗi cố kết là do lực hấp dẫn giữa các phân tử để kết dính vật liệu ở trạng thái đồng nhất.

+ Độ bền trượt và bóc tách giữa các vật liệu + Chịu nhiệt + Độ giãn dài hoặc độ giòn + Độ nhớt + Yêu cầu về thời gian lưu hóa

• Vật liệu bề mặt dán keo (có keo dán dùng cho kim loại, ceramic, nhựa, cao su, bê tông, gỗ, kính, tấm alu, keo dán an toàn cho gương vv) • Yêu cầu độ bền bám dính; • Yêu cầu về độ đàn hồi của mối nối dán keo; • Các điều kiện môi trường (nước, dải nhiệt độ, hóa chất); • Nhiệt độ làm việc • Kiểu thiết kế mối nối dán keo • Điều kiện lưu hóa • Chi phí

Epoxy (loại một thành phần và 2 thành phần)

• Kháng hóa chất tốt (acid, alkali);
• Kháng dung môi và dầu tốt;
• Chịu nước, chịu nhiệt tốt
• Bám dính bền lâu
• Ít co ngót
• Có khả năng điền đầy các loại khe rộng
• Giòn (dễ bị gẫy)
• Độ bền bóc tách

Urethane

• Độ bền bóc tách tốt
• Độ đàn hồi tốt
• Kháng nước, hóa chất, dung môi và dầu trung bình

Acylic

• Kháng axit và dầu khoáng tốt;
• Kháng alkali trung bình;
• Kháng dung môi và dầu thực vật kém
• Chịu nhiệt tốt
• Lưu hóa nhanh;
• Đàn hồi tốt ở nhiệt độ thấp
• Mùi đặc trưng (không độc).

Cyanoacrylate

• Keo dán phù hợp nhất cho liên kết các chi tiết nhỏ;
• Lưu hóa nhanh/nhanh khô
• Cường độ bám dính cao
• Cố kết giữa các lớp mỏng tốt
• Độ bền bóc tách thấp
• Giòn (đàn hồi kém)
• Phân hủy sinh học chậm.
• Silicone
• Chịu nhiệt tốt
• Kháng hóa chất (axit, alkali), dung môi, dầu và nước tốt
• Phù hợp cho các ứng dụng ngoài trời

Polyvinyl acetate (PVA)

• Dính nhanh
• Kháng hóa chất (axit, alkali) tốt
• Kháng dung môi trung bình
• Phù hợp cho các ứng dụng trong nhà
• Chịu nước trung bình
• Dùng cho các bề mặt rỗng xốp
• Không dùng cho các khe rộng.

Formaldehyde

• Chịu nhiệt tốt
• Chịu nước trung bình
• Tỏa mùi độc
• Dùng cho bề mặt rỗng xốp
• Kinh tế

Keo dán dùng cho kim loại Epoxy Polyurethane Acrylic Silicone Keo dán dụng cho ceramic Polyurethane Acrylic Epoxy Silicone Keo dán dụng cho nhựa Cyanoacrylate Polyurethane Epoxy Acrylic Keo dán dụng cho cao su Silicone Epoxy Polyurethane Cyanoacrylate Keo dán dụng cho gỗ Formaldehydes (Phenol Formaldehyde, Thermoset Urea Formaldehyde (UF), Thermoset Melamine Formaldehyde (MF)) Polyvinyl acetate (PVA, White Glue) Aliphatic resin (Yellow Glue) Polyurethane Keo dán dụng cho giấy Polyvinyl acetate (PVA, White Glue) Epoxy Polyurethane Thermoset Melamine Formaldehyde (MF) Keo dán dụng cho kính Acrylic Epoxy Cyanoacrylate

Liên kết bằng keo dán ngày càng trở thành phương pháp liên kết được ưa dùng trong xây dựng. Keo dán trên bề mặt rộng, duy trì độ đàn hồi sau khi khô hoàn toàn và bám dính nhanh mà không cần neo gá. Keo dán xây dựng được làm từ 2 hệ, gồm keo dán gốc nước và keo dán gốc dung môi. Nhờ quy trình sản xuất công nghiệp tự động hóa, chi phí sản xuất được tối ưu, tạo ra sản phẩm keo dán xây dựng có giá cả ngày một cạnh tranh so với đinh vít truyền thống. Nhu cầu vật liệu nhẹ, hoàn thiện thẩm mỹ ngày càng cao. Việc dán liên kết các vật liệu tổng hợp và vật liệu kim loại khác nhau vẫn là thách thức đối với ngành xây dựng xét từ yêu cầu cường độ bám dính và co giãn nhiệt.

là keo dán mà sau khi đóng rắn, lưu hóa có thể giữ và liên kết hai hoặc nhiều bề mặt với nhau, chịu lực trong suốt vòng đời sản phẩm. Keo dán kết cấu còn có tên gọi khác là keo dán chịu lực. Keo dán kết cấu có thể bị nhiều tác động khác nhau như sốc, va đập, rung chấn, thay đổi nhiệt độ và nhiều tác nhân khác gây phá hủy hoặc làm giảm cường độ, độ bền nhưng vẫn bám dính tốt vào bề mặt vật liệu. Các bề mặt vật liệu có thể giống hoặc khác nhau, bao gồm nhôm, nhựa, kim loại, bê tông, gỗ, đá vv. Các chi tiết được liên kết bằng keo dán có thể chịu lực tác động thường xuyên hoặc nhất thời.

Bất kể mối nối dán keo thuộc loại nào, điều quan trọng là phải hiểu rõ các loại ứng suất khác nhau tác động vào mối nối dán keo. Keo dán làm việc tốt nhất khi ứng suất tác động lên keo dán theo 2 chiều, phân bố lực trên toàn bộ diện tích dán keo. Keo dán hoạt động kém hiệu quả nhất khi bị lực tác động lên keo dán theo 1 chiều, lực tập trung cục bộ vào mép đường keo dán.

Khả năng bám dính của lớp phủ (sơn, keo dán) với bề mặt vật liệu là tiêu chí quan trọng quyết định chất lượng, độ bền và thẩm mỹ của lớp phủ. Để có độ bám dính tốt, việc thi công cần kết hợp xử lý bề mặt như vệ sinh (khử dầu mỡ), vệ sinh bằng phương pháp cơ học hoặc hóa học, trà nhám và tăng khả năng thấm ẩm cho bề mặt.Vệ sinh Bước đầu tiên và là bước bắt buộc của việc chuẩn bị bề mặt trước khi thi công là vệ sinh, làm sạch và khử dầu mỡ. Tại bước này, các chất gây ô nhiễm được loại khỏi bề mặt: dầu khoáng (dầu chống gỉ, dung dịch cắt (chất làm nguội), dầu mỡ vv), bụi bẩn (từ sơn, dầu độc thực vật, dấu vân tay). Kỹ thuật vệ sinh: Vệ sinh bằng dung môi – loại bỏ bụi bẩn (dầu khoáng, dấu vân tay vv) bằng cách hòa tan chúng trong dung môi. Có thể dùng các loại dung môi phổ biến trên thị trường. Tạo nhám bề mặt Tạo tám bề mặt giúp tăng độ bám dính của lớp phủ với bề mặt nhờ sự kết hợp của diện tích bề mặt lớn hơn và hiệu ứng neo của cấu trúc vi mao trên bề mặt nhám. Bề mặt vật liệu có thể được tạo nhám bằng phương pháp cơ khí hoặc hóa học. Phun cát, dùng chổi sắt, trà nhám bằng giấy giáp. Bề mặt sau đó cần được vệ sinh bằng xịt hơi kết hợp với chổi sạch hoặc dung môi sau khi trà nhám. Sơn lót Sơn lót là lớp trung gian giữa bề mặt vật liệu và lớp phủ keo, có khả năng bám dính với cả 2 bề mặt vật liệu. Sơn lót được dùng khi độ bám dính của lớp phủ keo với bề mặt kém. Sơn lót trường là chất lỏng, dùng làm ẩm bề mặt và điền đầy vào các lỗ rỗng siêu nhỏ trên bề mặt vật liệu. Năng lượng bề mặt vật liệu được sơn lót tăng, làm tăng khả năng thấm ẩm và tăng độ bám dính của keo với bề mặt. Ngoài việc tăng độ bám dính với bề mặt, lớp lót còn giúp bề mặt không bị oxi hóa và ăn mòn. Chất xúc tác tăng cường bám dính Chất xúc tác có các phân tử có liên kết bền với bề mặt vật liệu dưới dạn một lớp rất mỏng. Các phân tử có thể phản ứng hóa học với vật liệu để tạo ra khả năng bám dính tốt với bề mặt vật liệu. Xử lý Plasma Xử lý plasma là phương pháp vật lý dùng để tăng độ bám dính giữa các bề mặt thông qua tác động hóa học vào bề mặt. Xử lý plasma được sử dụng để tăng độ bám dính cho các loại vật liệu polymers (như polypropylene, polyethylene). Năng lượng bề mặt của các polymer thấp, do đó khả năng thấm ẩm và cường độ bám dính với lớp keo thấp. Xử lý plasma giúp tăng năng lượng bề mặt và cải thiện bám dính.