Lem Perekat

Lem adalah zat perekat yang membantu mengikat bahan menjadi satu. Itu dapat ditemukan secara alami atau diproduksi secara sintetis. Manusia telah menggunakan lem selama ribuan tahun, dimulai dengan Neanderthal yang menggunakan tar birch untuk menempelkan perkakas pada gagang kayu.

Perekat lelehan panas bersifat serbaguna, cepat kering, dan tahan lama. Mereka juga dapat membuat segel tahan kerusakan dan seringkali terjangkau.

Ikatan kimia

Lem dan perekat digunakan dalam berbagai macam aplikasi. Mereka biasanya diterapkan pada dua permukaan yang perlu disatukan dan mereka mengandalkan kombinasi kekuatan untuk menahannya di tempatnya. Kekuatan-kekuatan ini termasuk kohesi dan adhesi. Untuk menciptakan ikatan yang kuat, penting untuk memahami cara kerja kekuatan ini. Ada tiga jenis ikatan yang dapat dibentuk oleh lem: mekanik, kimia, dan Van der Waals. Setiap jenis ikatan memiliki karakteristik dan sifat tersendiri yang membuatnya kurang lebih cocok untuk aplikasi tertentu.

Umumnya, jenis perekat yang paling kuat dan tahan lama adalah perekat kimia. Ini karena ia mengubah struktur kimia permukaan yang diikatnya, menyatukannya. Jenis lem ini biasanya digunakan dalam industri konstruksi dan para profesional. Namun, ini bisa sulit untuk digunakan dalam beberapa situasi karena memerlukan permukaan khusus untuk diikat. Jika permukaannya terlalu kasar, itu akan mencegah perekat menempel padanya. Selain itu, kontaminan pada permukaan dapat menetralkan pembasahan perekat oleh substrat. Untuk mengurangi masalah ini, disarankan untuk melakukan pra-perawatan pada permukaan sebelum mengoleskan perekat.

Perekat kimia juga paling serbaguna, karena dapat digunakan dalam berbagai macam aplikasi. Ini termasuk sambungan industri, pelapis permukaan, dan perekat struktural. Mereka juga dapat digunakan untuk mengikat bahan yang berbeda dan digunakan untuk aplikasi komposit. Banyak perekat modern merupakan turunan petrokimia berbasis karbon dan digunakan untuk mengikat berbagai bahan, termasuk logam.

Lem terdiri dari bahan pengikat, aditif, dan pelarut. Agen pengikat adalah padatan yang harus dilarutkan dalam pelarut agar dapat diatur. Pelarut ini biasanya aseton, semangat titik didih, metil asetat, dan metil etil keton (MEK). Ada juga beberapa lem yang tidak memerlukan pelarut dan disebut "bebas pelarut". Lem yang mengandung pelarut bisa berbahaya untuk digunakan dan harus dijauhkan dari jangkauan anak-anak dan sumber api. Saat menggunakannya, disarankan untuk memakai kacamata pengaman dan ikuti petunjuk label dengan hati-hati.

Ikatan mekanis

Lem sangat berguna untuk menghubungkan permukaan yang berbeda menjadi satu. Mereka digunakan dalam berbagai macam aplikasi, mulai dari perbaikan rumah sederhana hingga konstruksi industri yang kompleks. Namun, proses yang mendasari perekat lem mungkin tampak rumit dan misterius. Ini karena perekat sebenarnya merupakan perpaduan kompleks dari perubahan kimiawi yang terjadi pada tingkat mikroskopis. Kekuatan dan daya tahan ikatan lem tergantung pada tiga jenis ikatan utama - adhesi, kohesi, dan interlocking mekanis.

Perekat biasanya dibuat dengan polimer, yang merupakan rantai molekul besar yang mudah mengikat zat lain dan menciptakan ikatan yang kuat. Banyak lem umum terbuat dari air, yang membantu mencegah perekat mengeras dengan segera. Hal ini memungkinkan lem meresap ke dalam pori-pori substrat dan permukaan yang dioleskan. Perekat kemudian membentuk ikatan dengan permukaan masing-masing substrat, yang disebut ikatan interlocking. Selain interlock mekanis, perekat juga dapat memberikan elastisitas dan meredam getaran.

Sejumlah faktor dapat mempengaruhi kualitas ikatan perekat, termasuk suhu, kelembapan, dan komposisi kimianya. Kondisi lingkungan ini dapat mempengaruhi interaksi molekuler antara perekat dan substrat, yang dapat menyebabkan efek buruk pada ikatan. Selain itu, viskositas perekat juga dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor tersebut. Akibatnya, proses fabrikasi harus mempertimbangkan faktor-faktor ini saat memilih perekat.

Salah satu lem yang paling umum adalah lem panas, yang didasarkan pada peleburan dan pendinginan polimer untuk membuat ikatan. Ini tersedia dalam titik leleh rendah dan tinggi dan dapat digunakan untuk mengikat berbagai bahan, termasuk bahan berpori dan tidak berpori. Mudah digunakan, tetapi membutuhkan penanganan yang hati-hati. Penting untuk mengikuti prosedur yang benar sebelum mengoleskan lem panas, dan lem ini hanya boleh digunakan oleh orang yang telah menerima pelatihan formal.

Lem dapat dibuat dengan menggunakan bahan kimia atau produk alami seperti gusi dan protein hewani. Umumnya, ikatan kimia lebih kuat dari ikatan mekanis dan bisa lebih tahan lama dibandingkan pengencang logam. Namun, dapat rentan terhadap distorsi dan tekanan termal, jadi penting untuk memilih perekat yang sesuai untuk setiap aplikasi.

Ikatan Van der Waals

Lem yang kami gunakan untuk merekatkan bahan tersedia dalam berbagai bentuk. Namun terlepas dari banyak perbedaannya, mereka semua bergantung pada proses molekuler tertentu untuk mengikat material di tingkat permukaan. Adhesi yang mereka ciptakan kuat, tahan lama, dan tahan terhadap bahan kimia dan panas. Tapi bagaimana mereka melakukannya? Mari kita lihat lebih dekat berbagai jenis mekanisme pengikatan lem.

Jenis ikatan lem yang pertama dan paling dasar melibatkan gaya Van der Waals. Gaya-gaya ini dihasilkan oleh dipol sementara yang tercipta di awan elektron molekul. Gaya-gaya ini menyebabkan molekul perekat saling menarik, membentuk ikatan yang lemah di antara mereka. Kekuatan-kekuatan ini bertanggung jawab atas sebagian besar sifat perekat di sebagian besar lem, termasuk pembasahan dan penetrasi ke dalam celah dan pori-pori kecil.

Tergantung pada jenis permukaannya, gaya-gaya ini dapat diperkuat oleh interaksi gugus-gugus kutub, menghasilkan ikatan yang lebih kuat. Namun, sebagian besar permukaan secara inheren memiliki polaritas rendah dan perlu dirawat atau dipoles untuk meningkatkan polaritasnya dan memungkinkan cairan membasahinya dengan mudah.

Beberapa jenis lem juga membentuk ikatan kovalen dengan permukaan yang mereka rekatkan, yang menghasilkan sifat perekat yang lebih kuat dan tahan lama. Ikatan kimia ini dibentuk dengan mereaksikan lem dengan bahan kimia yang ada di permukaan bahan yang diikat. Reaksi ini terjadi dalam kondisi yang terkendali untuk memastikan ikatan yang terbentuk kuat dan tahan lama.

Lem biomedis harus mampu mencapai tingkat adhesi yang tinggi sekaligus memungkinkan proses remodeling pada jaringan penyembuhan. Untuk melakukan ini, para peneliti telah mengembangkan lem berbasis protein dengan kekuatan tarik tinggi dan daya rekat yang baik pada substrat keras dan lunak. Kekuatan adhesi sebanding dengan superglue cyanoacrylate komersial dan lebih tinggi dari lem berbasis protein lainnya.

Aspek penting lain dari lem adalah kemampuannya untuk cepat kering, yang memungkinkannya digunakan dalam situasi di mana bahan yang direkatkan tidak dapat dijepit. Jenis lem ini menggunakan pelarut untuk mencegahnya mengering saat diaplikasikan dan kemudian menguap saat lemnya diawetkan.

Interdifusi

Dalam jenis ikatan ini, perekat menembus ke dalam pori-pori di permukaan yang melekat atau di sekitar tonjolan di permukaan dan secara kimiawi terikat pada bahan. Ini bisa sangat kuat dan digunakan dalam beberapa jenis konstruksi. Jenis adhesi ini biasanya digunakan pada lem kayu, tetapi juga dapat ditemukan pada plastik dan kaca. Namun, perekat jenis ini tidak bekerja dengan baik di area dengan tekanan tinggi dan biasanya digunakan untuk perbaikan kecil.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi keefektifan lem atau perekat untuk aplikasi tertentu. Selain struktur kimia perekat, kondisi permukaan harus sesuai untuk perekatan. Ukuran substrat dan persyaratan standar atau kualitas juga harus dipertimbangkan. Biaya perekat, peralatan pengeluaran dan pengawetan, dan tenaga kerja juga merupakan pertimbangan penting.

Kemampuan perekat untuk menembus permukaan substrat sangat penting untuk daya rekat yang baik. Ini adalah fungsi dari kemampuan pembasahan perekat dan kompatibilitas kelompok molekulnya dengan substrat. Pra-perawatan permukaan dapat membantu meningkatkan kemampuan pembasahan perekat. Ini juga dapat digunakan untuk menghilangkan kontaminan yang mengganggu proses adhesi.

Lem terbuat dari berbagai bahan, termasuk protein hewani, pati, dan molekul sintetik. Beberapa berbasis air, sementara yang lain berbasis pelarut. Ada juga lem tekanan dan lelehan panas. Lem selulosa yang paling umum terbuat dari albumen serum, komponen darah yang dapat diekstraksi dari darah segar atau kering dan dicampur dengan alkali untuk meningkatkan sifat perekatnya. Lem selulosa lainnya termasuk dekstrin dan pati, yang berasal dari tumbuhan.

Ada banyak jenis lem, dan masing-masing memiliki manfaat uniknya sendiri. Beberapa lebih kuat dari yang lain, sementara yang lain dapat menangani jenis permukaan tertentu dengan lebih baik. Bahkan ada beberapa lem yang bisa larut dalam air atau alkohol, membuatnya lebih serbaguna. Hal terpenting yang harus diingat saat memilih lem adalah memilih yang tepat untuk kebutuhan Anda. Tidak ada yang namanya lem universal, tetapi Anda dapat menemukan yang sempurna untuk pekerjaan apa pun dengan mempertimbangkan karakteristik dan kegunaannya.