Các chất kết dính hữu cơ

Chất kết dính hữu cơ gồm có các chất kết dính tự nhiên và tổng hợp. Các chất kết dính tự nhiên thường được dùng nhiều trong hỏa thuật dân dụng giải trí. Các chất kết dính tổng hợp thường được hướng tới quân dụng, vì chất lượng của chúng ít bị dao động từ lô này sang lô khác, còn trong trường hợp có chiến tranh thì sản xuất dễ dàng tăng trưởng.


Các polymer thường được sử dụng lượng lớn làm chất kết dính có hiệu quả hơn cả. Các polymer đặc trưng bởi khối lượng mol từ hàng nghìn đến chục triệu. Trong hỗn hợp các phân tử polymer có chứa hàng ngàn nguyên tử, kết nối với nhau bằng các liên kết hóa học.

Các polymer theo cấu trúc thường có dạng mạch thẳng, mạch phân nhánh và dạng lưới. Các đại phân tử mạch thẳng là mạch mở hoặc là kéo giãn các vòng liên tiếp thành đường thẳng. Các đại phân tử mạch nhánh có dạng mạch thẳng có chứa các nhánh. Các polymer dạng lưới - là các lưới 3 chiều, tạo thành bởi các polymer có cấu trúc mạch cắt nhau.

Theo thành phần thì các đại phân tử polymer chia làm homopolymer và sopolymer. Homopolymer tạo thành từ 1 monomer, còn sopolymer từ số ít hơn trong 2. Theo hiệu ứng với nhiệt độ thì các polymer chia làm polymer nhiệt dẻo và polymer nhiệt rắn.

Polymer nhiệt dẻo có khả năng biến đổi ngược thành trạng thái nhớt dẻo khi đun nóng. Nhược điểm của chúng là tính chảy khi ở nhiệt độ tăng cao. Ví dụ điển hình nhất là polyisobutylen, polyetylen, các monomer cao su,... Tính chất của độ nhiệt dẻo đặc trưng hơn đối với các polymer thẳng.

Polymer nhiệt rắn là các cấu trúc không gian phức tạp hơn, không thể tự phá hủy ngược lại khi đun nóng. Loại polymer nhiệt rắn điển hình là Polybutadien đã nối dính, polyuretan, polysunfit, epoxy, iditol,...

Các polymer nhiệt rắn thường được chế tạo bằng cách cho các tiền polymer liên kết với nhau (các phân tử polymer cấu trúc thẳng có các liên kết linh động ở cuối) cùng với chất hóa rắn và biến tính, kết quả là dẫn tới sự kết nối các tiền polymer thành cấu trúc polymer cần thiết.

Khi dùng monomer cao su tổng hợp làm chất tiền polymer, được kết nối bằng các muối isoxianat hữu cơ, còn đóng vai trò chất biến tính thì dùng polyol (là các cấu tử tạo thành các liên kết tiết diện) thì có thể thành công thu được các liên kết polymer cho độ đàn hồi cao và độ chảy thấp. Lượng polyol cần phải được quy định nghiêm ngặt. Khi nó chỉ có lượng rất nhỏ thì polymer sẽ rất mềm, còn khi lượng khá lớn thì sẽ giòn.

Các loại nhựa nhiệt rắn dạng phenolformandehit không cần phải có chất hóa rắn, khi đun nóng đầu tiên chúng sẽ mềm ra, sau đó sẽ cứng lại.

Những năm qua đã xuất hiện các vật liệu polymer mới, trong đó có các loại nhựa nhiệt rắn đàn hồi có năng lượng cao. Ở nhiệt độ bình thường thì chúng có tính đàn hồi tốt và độ chảy thấp, còn khi đun nóng chúng trở nên dẻo, dễ dàng hơn trong quá trình gia công. Các đặc tính như trên đạt được do sự luân phiên các khối nhiệt dẻo và khối đàn hồi.