Связующим является любой материал или вещество, которое удерживает или рисует другие материалы вместе, чтобы образовать сплоченное целое механически, химически, путем адгезии или сцепления.

Вяжущие вещества — это вещества, которые могут затвердеть в результате физических и химических процессов. Переходя от теста к каменному состоянию, связующий материал связывает камни или агрегатные зерна друг с другом. Это свойство связующих используется для производства растворов — кладки, штукатурки и специальных, а также бетонов, силикатного кирпича, асбестоцемента и другого сырья.

Вяжущие вещества на структуре делятся на органические и неорганические (минеральные). К органическим относятся битум, смола, животный клей, полимеры. Они поступают в рабочий режим путем нагревания, плавления или растворения в органических жидкостях. Неорганические включают известку, цемент, строительный гипс, магнезиальный цемент, жидкое стекло и т. Д. Обычно они закрываются водой, реже водными растворами солей. В свою очередь, они делятся на воздушные, гидравлические, кислотные вяжущие и вяжущее автоклавное упрочнение.

В более узком смысле связующие вещества представляют собой жидкие или тестообразные вещества, которые отверждаются химическим или физическим процессом и связывают волокна, наполнитель и другие частицы, добавленные в него. Примеры включают клей, клей и утолщение.

Примерами механических связующих являются связующие камни в кирпичной кладке и галстуках в деревянном обрамлении.

классификация
Связующие вещества классифицируются как органические (битумы, клеи для животных и растений, полимеры) и неорганические (известняк, цемент, гипс, жидкое стекло и т. Д.).

Основываясь на их химической стойкости, связывающие вещества классифицируются по полю использования: негидравлические (гипс, воздушные цементы, магнезия, гидратная известь), гидравлические (римский цемент, портландцемент, гидравлическая известь), кислотоупорные (кремнийфторид , кварцевый цемент) и автоклавируются (затвердевают при температуре от 170 до 300 ° С, т.е. давлении 8-16 атм и, например, содержат материалы CaSiO3).

Физические свойства
Некоторые материалы, маркированные как связующие, такие как цемент, обладают высокой прочностью на сжатие, но имеют низкую прочность на растяжение и должны быть усилены волокнистым материалом или арматурой, если будут применены силы растяжения и сдвига.

Другие связывающие агенты, такие как смолы, могут быть жесткими и, возможно, эластичными, но не могут нести сжимающей или растягивающей силы. Прочность на растяжение значительно улучшена в композитных материалах, состоящих из смолы в качестве матрицы и волокна в качестве подкрепления. Прочность на сжатие можно улучшить, добавив наполнитель.

Физически
В эмульсиях и дисперсиях связующее суспендируют в растворителе или разбавителе. Физическое отверждение происходит путем выпаривания или сушки растворителя. Активные компоненты связующего подходят друг к другу и развивают еще более сильное взаимное сцепление. Примерами физически отверждающих связующих являются полимерные и акриловые смолы.

Некоторые физически отвержденные связующие вещества могут повторно растворяться путем повторного добавления растворителя, например. Нитроцеллюлоза (нитрат целлюлозы), хлорированный каучук и клей или паста.

химикат
Этот тип связывания представляет собой химическую реакцию компонентов, т.е. H. обычно основано на образовании полимерных цепей, которое также называют сшиванием, смолированием или полимеризацией.

Если включен растворитель, слабое связывание молекул растворителя с молекулами связующего первоначально препятствует сшиванию связующего. Только когда растворитель испаряется, связующее затвердевает. В некоторых случаях связующее вещество затвердевает без значительного уменьшения объема или веса, например. В. в двухкомпонентных смолах.

Химическое упрочнение может быть выполнено по-разному:
путем окисления, то есть поглощения кислорода в атмосфере и последующей полимеризации (например, для сухих масел, натуральной смолы и некоторых синтетических смол, таких как алкидная смола и эпоксиэфиры)
путем полимеризации (например, в случае полиэфира)
Поликонденсацией (например, в конденсационных смолах, таких как фенольная смола, смола мочевины и меламиновая смола), в этом случае вода или другое вещество высвобождается в сшивании и выпаривании
путем полиприсоединения (например, в реакционных смолах, таких как полиуретан и эпоксидная смола)
путем цепной полимеризации
В некоторых материалах сшивание происходит только путем добавления отвердителя (например, эпоксидной и полиэфирной смолы), сшивающего агента (серы, пероксидов или оксидов металлов в вулканизации каучука), катализатора (например, кислоты или сиккативы) или путем подачи тепла или УФ-излучением.

Химическая сушка необратима.

Особенности
В процессе застывания связующего выделяются две фазы. Во время первой фазы, называемой выходом, один переходит от начальной текучести к более значительной массе, способной поддерживать переданную форму. За установкой следует затвердевание, при котором происходит постоянное увеличение механического сопротивления.

Сокет имеет длительность, которая, в зависимости от случая, может идти от нескольких минут до нескольких десятков часов, в то время как упрочнение распространяется в течение неопределенного периода времени.

Пользы
В искусстве, связующие используют в живописи, где они держат вместе пигменты и иногда заполняют материал для образования красок, пастелей и других материалов. Используемые связующие вещества включают воск, льняное масло, гуммиарабик, смолу трагакант, метилцеллюлозу, камедь или белок, такой как яичный белок или казеин. Клей традиционно изготавливают путем кипения копыт, костей или кожи животных, а затем смешивают твердый желатиновый остаток с водой. Натуральные связующие на основе смолы производятся из веществ, экстрагированных из растений.
Большие количества сухого вещества добавляют к жидким связующим, чтобы лить или моделировать скульптуры и рельефы.

В процессе приготовления в качестве связующих используют различные съедобные загустители. Некоторые из них, например. мука тапиока, лактоза, сахароза, микрокристаллическая целлюлоза, поливинилпирролидон и различные крахмалы также используются в фармакологии при изготовлении таблеток.

Таблетные связующие включают лактозный порошок, порошок сахарозы, крахмал тапиоки (мука маниоки) и микрокристаллическую целлюлозу.

В строительстве здания бетон использует цемент в качестве связующего. В асфальтовом покрытии используется битумное связующее.
Традиционно соломенные и натуральные волокна используются для укрепления глины в конструкции плетения и мазков и в строительном материале, который в противном случае стал бы хрупким после сушки. Добавляют песок, чтобы улучшить прочность на сжатие, твердость и уменьшить усадку.
Связывающее свойство глины также широко используется для получения формованных изделий (например, горшков и ваз) или для связывания твердых кусков (например, кирпичей).

В композиционных материалах обычно встречаются эпоксидные, полиэфирные или фенольные смолы. В усиленном углерод-углерод используется смола из пластика или смолы в качестве источника углерода, выделяющегося при пиролизе. Транзит, гипертофа, паперкрем ​​и пеккрет использовали цемент в качестве связующего.

Во взрывчатых веществах воска или полимеры, такие как полиизобутилен или стирол-бутадиеновый каучук, часто используются в качестве связующих для пластических взрывчатых веществ. Для полимерных связующих взрывчатых веществ используются различные синтетические полимеры.

В ракетном топливе полибутадиен-акрилонитрильный сополимер использовался в 1960-70-х годах в большом ракетном топливе с твердым топливом.

При спекании используются органические связующие, предназначенные для разложения при нагревании во время выпечки.

Типы связующих
В зависимости от их состава связующие могут быть разделены на две основные группы: минеральные связующие и органические связующие.

минеральные связующие: в зависимости от того, как они затвердевают, их можно разделить на две подгруппы:
воздушные связующие: затвердевание воздуха из-за реакции карбонизации: гашеная известь, глина;
гидравлические связующие: отверждение во влажной среде или в воде из-за реакции гидратации силикатов или алюминатов: гидравлическая известь, цемент (быстрый цемент, портландцемент, глиноземистый цемент), штукатурка, шлак.
органические связующие:
углеводородные связующие: битумы, смолы;
смолы и особенно полимеры: аминопласты, например, представляют собой полимеры, широко используемые в деревообрабатывающей промышленности и ее производных.

Минеральные вяжущие
Неорганические (минеральные) связующие называются порошкообразными тонкодисперсными веществами, которые при смешивании с водой (иногда с солевыми растворами) образуют пластиковое тесто, которое впоследствии затвердевает и объединяет рыхлые твердые вещества в монолите.

Все минеральные связующие получают по следующей технологии: 1. Извлечение сырья; 2. Подготовка сырья (магнитное разделение, дробление, промывка); 3. Обжарка сырья, которое осуществляется при разных температурах; 4. Измельчение полученного связующего;

Все минеральные связующие подразделяются на 4 группы:

1. Воздушные вяжущие вещества. Это вяжущие вещества, которые после смешивания с водой затвердевают и долго сохраняют свои свойства только в воздухе. Это связано с тем, что полученные новые гидратные соединения легко растворяются в воде. Воздушные связующие должны использоваться только в сухих условиях. Примеры: гипс, воздушная известь, магнезиальные связующие и т. Д.

2. Гидравлические вяжущие. Это вяжущие вещества, которые затвердевают и долго сохраняют свои свойства в воде. Они могут использоваться в течение длительного времени в водной среде, поскольку они образуют соединения гидратов, устойчивые к водной среде. Примеры: романсмент, портландцемент и т. Д.

3. Кислотоустойчивые вяжущие вещества. Это вяжущие вещества, которые могут использоваться в течение длительного времени при воздействии кислот. Пример: кислотоупорные, силикофторированные, кварцевые цементы и т. Д.

4. Автоклавные связующие. Это вяжущие вещества, которые затвердевают только при обработке в автоклавах, т.е. E. при температуре 170-300 ° С и давлении от 8 до 16 атмосфер. Пример: все связующие, полученные на основе извести и любого кремнистого или глиноземного компонента.

Органические связующие
Органические связующие являются смесями высокомолекулярных углеводородов. Они представляют собой вязкий или жидкий материал, который вступает в действие при изменении температуры или при контакте с органическими жидкостями (в некоторых случаях используется ультрафиолетовое излучение).

Основными органическими связующими являются:

1. Битум представляет собой смесь углеводородов и их химических производных, содержащих: кислород, серу, азот и некоторые соединения металлов. Он в основном используется в качестве сырья для асфальта.

2. Degty — вязкие жидкости черного или коричневого цвета, состоящие из углеводородов и их сернистых, азотистых и кислородных производных. Они используются в дорожном строительстве и для производства гидроизоляционных материалов.

Пищевой связывающий агент
Средство для связывания с пищевыми продуктами используется в посуде для получения жидких пищевых продуктов (таких как супы, подливки, соусы и заварные кремы) желаемой толщины, не изменяя свойства блюда слишком много, например, вкуса.

Имеются крахмалистые вяжущие (например, мука, картофельная мука и кукуруза) и некрахмальные связующие (яйца, желатин, масло).

Крахмалосодержащие связующие вещества часто не имеют запаха, бесцветны и не имеют запаха и имеют свойство набухать и связывать жидкость сразу же после ее нагревания. Обычно используемым связующим является кукурузный крахмал, также известный под торговым наименованием Maïzena.

Мука часто используется, чтобы сделать подливы и соусы толще. Кукурузный крахмал часто используется в супах. Йогурт в основном используется в Восточной Европе и на Ближнем Востоке в качестве связующего. Яичные желтки богаты ароматом и дают мягкое ощущение вкуса блюду и, например, нагревая его в заварном креме, он утолщается.

Связующее необходимо осторожно использовать в посуде. Некоторые связующие теряют силу, как только она кипит слишком долго или слишком жарко. Во время подготовки к блюду необходимо тщательно добавить связующее. Если используется слишком много связующего, добавление воды может обеспечить решение, но это приводит к потере вкуса и текстуры. Кроме того, использование некоторых связующих может нанести вред людям, страдающим от целиакии или непереносимости клейковины.

В живописи
Краска состоит из двух ингредиентов: пигмента или красителя и связующего.

Связующее выполняет три функции:
дают сцепление с пигментами, так что на живописный материал можно манипулировать кистью или ножом. Связующее покрывает порошок пигмента и агглютин для образования более или менее жидкой или густой пасты;
позволяют цветному материалу высохнуть и затвердеть, чтобы сформировать прочную и долговечную графическую пленку. Это затвердевание (или сиккативация в случае масла) может быть постоянным (акриловым, акварельным) или обратимым (гуашь, воск).
Дайте конкретный и желательный вид тому типу живописи3 (матовый, блестящий, зеркальный и т. Д.)

В художественной области
Среди различных связующих, доступных для художника:

масло для сушки (льняное масло, сафлоровое масло, масло грецкого ореха, маковое масло) для окраски маслом;
гуммиарабик для акварели и гуаши);
алкидные, акриловые или виниловые смолы для однотипных красок;
яйцо для темперы;
воск для инкаустической окраски и восковых пастелей.
В промышленной области и в строительстве живописи
Этот раздел пуст, недостаточно детальный или неполный. Ваша помощь приветствуется! Как сделать ?
Вот список из десяти binders4:

виниловое связующее;
акриловое связующее;
алкидные и глицерофталевые связующие;
силоксановое связующее;
эпоксидное связующее;
полиуретановое связующее;
уретановые алкидные связующие;
льняное масло;
пчелиный воск;
лайм.

В чернилах
Чернила на Дальнем Востоке (см. Индийские чернила) в традиционной печати (печати), будь то художественные или промышленные, как в кисти, сделаны из сажи, смешанной с водой, которой достаточно, чтобы связывать сажу и бумагу.

Типографские чернила, изобретенные Гуттенбергом, используют льняное масло в качестве связующего, это одна из революций, когда печатный станок станет знаменитым.