Принципы адгезии

Информация в помощь при выборе правильной системы соединения.

Семейство двухсторонних самоклеющихся клейких лент марки Scotch включает большое число разных продуктов. При выборе ленты для каждого конкретного применения необходимо рассмотреть следующие важные факторы: тип клеевого слоя, контакт с поверхностью, природа материала и гладкость склеиваемых поверхнос-тей, требования к величине адгезии, влияние окружающей среды, внешний вид.

Каучуковый или акриловый клеевой слой.

При производстве клейких лент семейства Scotch используются каучуковые либо акриловые клеевые составы, изготавливаемые по специальной технологии 3М. Каучуковый клеевой состав производится на основе смеси натуральных и синтетических каучуков с применением различных немодифицирующих добавок.

Поверхностная энергия

Акриловые клеи получают на основе смеси акриловых полимеров, имеющих клеящие свойства. В отличие от каучуковых составов, при формировании клея между компонентами этой смеси в действительности происходит химическая реакция. Изменяя концентрацию компонентов смеси, можно сформировать полимер с любыми заданными  характеристиками клеевого слоя.

Итак, какой клеевой слой лучше, каучуковый или акриловый? Возможно, следующие сведения помогут принять решение.

Каучуковый клеевой слой

• Высокая начальная адгезия
• Некоторый рост адгезии
• Высокая прочность на сдвиг
• Умеренная термостойкость
• Хорошая стойкость к растворителям
• Умеренная стойкость к ультрафиолетовым лучам
• Относительная долговечность

Акриловый клеевой слой:

• Достаточная начальная адгезия
• Постепенный рост адгезии
• Высокая прочность на сдвиг
• Высокая термостойкость
• Высокая стойкость к действию растворителей
• Особая стойкость к ультрафиолетовому облучению
• Долговечность
  

Контакт с поверхностью

Это основа действия клеевого слоя. Чтобы максимально увеличить контакт:

• поверхность должна быть однородной, сухой и чистой,
• должен быть обеспечен плотный прижим ленты к поверхности

Необходимо помнить, что увеличение времени и темпе-ратуры способствует улучше-нию контакта с поверхностью и возрастанию адгезии.

Контакт клеевого слоя с поверхностью

• Начальный контакт (минимальный)
• Клеевой слой
• Поверхность приклейки
• После прижима (больший)
• Клеевой слой
• Поверхность приклейки
• По прошествии времени (высокий)
• Клеевой слой
• Поверхность приклейки

1103 Медь

840 Алюминий

753 Цинк

526 Олово

458 Свинец

700-1100 Нержавеющая сталь

50 Capton*

42 AБС

47 Фенольная

42 Поликарбонат

46 Нейлон

39 ПВХ

45 Алкидная эмаль

38 Норил (Noryl*)

43 Полиэфир

38 Акриловые

43 Эпоксидная

35 Polane*

37 Поливинилацетат

36 Полистирол

36 Ацетали

33 EVA

31 Полиэтилен

29 Полипропилен

28 Teдлар (Tedlar)

18 Тефлон

Тип поверхности:

Адгезия - это сила притяжения молекул различных материалов, подобная магнитной силе. Сила притяжения определяется поверхностной энергией материала. Чем выше поверхностная энергия, тем выше молекулярное притяжение. Чем ниже поверхностная энергия, тем слабее силы притяжения. Большее притяжение молекул приводит к увеличению переходного контакта между клеевым слоем и поверхностью материала. Другими словами, на материалах с высокой поверхностной энергией клеевой слой может растекаться (“смачивать”), что дает более прочное соединение.

Рассмотрим в качестве примера автомобиль, который годами не подвергался полировке. Попадая на поверхность кузова, вода растекается большими лужами. Это демонстрирует высокую поверхностную энергию; притяжение молекул заставляет воду растекаться. Напротив, на свежеотполированной машине вода рассыпается на мелкие капли, что является примером низкой поверхностной энергии; жидкость (или клеевой слой) не растекается.

Следует принять во внимание, имеет ли поверхность какое-либо специальное покрытие, каковы размеры подлежащих соединению деталей, является ли поверхность гладкой или шероховатой и какова относительная степень ее гибкости. Если детали имеют покрытие, то учитывать надо именно его поверхностную энергию. Мелкие и более гибкие детали можно приклеивать тонкими лентами, например, клеепереносящими или двухсторонними лентами на бумажной или пленочной основе. Для склеивания крупных, жестких деталей и неровных деталей требуются ленты большей толщины, такие как двухсторонние ленты на вспененной основе. Основа из пенополиматериала позволяет компенсировать неровности и обеспечивает большую контактную площадь.

Влияние окружающей среды:

Необходимо принять во внимание те виды воздействия, которым должно противостоять клеевое соединение. Сюда относится диапазон температур эксплуатации, наличие солнечного света (ультрафиолетовое облучение), воздействие влаги, масел и растворителей. Эти внешние условия определяют выбор клеевого слоя в каждом случае.

Требования адгезии:

Нужно учитывать, какой тип усилия прилагается к соединению: разрыв, сдвиг, расщепление или отслаивание.

• Разрыв: Силы действуют перпендикулярно плоскости склеивания и распределены по всей области соединения. В создании противодействия участвует весь клеевой слой.
• Сдвиг: Силы действуют параллельно плоскости
  

Внешний вид:

Одно из больших преимуществ соединения с помощью ленты - это то, что обычно лента не видна между склеиваемыми поверхностями. Однако в ряде случаев большую роль играют цвет ленты или ее прозрачность. Например, прозрачная лента марки Scotch VHB 4910 с двухсторонним покрытием и вспененным основанием практически невидима между склеиваемыми деталями из прозрачных пластиков. Другими словами, в этой обширной серии лент почти наверняка найдется та, которая точно отвечает любым требованиям внешнего дизайна.