Крайне важно использовать чувствительный к давлению клей, подходящий для определенных материалов и внешних условий.
Проблемы при производстве… Все мы с ними сталкивались. Представьте следующее: для фар автомобиля выбрали новый тип пластика. Больше ничего в производственном процессе не изменилось. А должно было. Теперь гидроизоляция (пена из этилен-пропилен-диенового сополимера (EPDM) со слоем клея, чувствительного к давлению) не прилипает к новому пластику и просто отваливается.
Другой вариант: материалы для изоляции нового здания прекрасно держались в течение первых шести месяцев эксплуатации, и новый продукт стал сенсацией. Наступило лето, температура стала повышаться, и изоляция начала отслаиваться и распадаться.
В любой ситуации два основных фактора (соединяемые материалы и условия, в которых они применяются) являются решающими для эффективности клея, чувствительного к давлению. При выборе клея для определенных материалов, необходимо учитывать поверхностную энергию и текстуру данных материалов. Также нельзя забывать об условиях окружающей среды (например, температуре и влажности), воздействию которых будут подвергаться материалы.
Выбор подходящего клея и работа с производителями — это ключевые элементы при создании любого нового продукта или обновлении уже существующего. Для начала необходимо хорошо знать основные свойства клея. Следует учитывать и другие факторы, и лучше разобраться в них в самом начале проектирования.
Поверхностная энергия
Поверхностная энергия подложки (характеристика поверхности, по которой можно определить степень прилипания к ней) непосредственно влияет на способность клея сцепляться с подложкой. Материалы и низкой поверхностной энергией представляют большие трудности, чем материалы с высокой поверхностной энергией.
К примеру, большинство материалов обладает высокой поверхностной энергией. Однако пластмассы могут быть разными в этом отношении. Сюда входят пластмассы с высокой поверхностной энергией, например, акрилонитрилбутадиенстирол (АБС-пластик) и поликарбонат, а также с низкой поверхностной энергией — полиэтилен и полипропилен.
Выбрав неправильный клей, можно получить слабое сцепление, у которого не хватит прочности для эффективного удержания материалов вместе. В результате материалы могут отслаиваться от подложки или полностью отходить от нее. Клей на основе каучука, как правило, хорошо соединяется к поверхностями с низкой энергией, как и акриловый клей, модифицированный усилителями клейкости, которые «размягчают» клей для большей текучести (и липкости). Такие решения подходят для автомобильных применений, где используется много пластиковых деталей.
Примерами подложек со сложными поверхностями может служить текстиль (a) и полиуретановая пена с открытыми порами (b).
Текстура поверхности
В целом, чем более текстурная подложка, тем сложнее обеспечить сцепление с ней. Если применяется не текучий или слишком тонкий слой клея, он не будет соединяться с достаточной площадью поверхности. В таких ситуациях, как правило, требуется более тягучий клей, который следует наносить толстым слоем. Чем более тягучий клей, тем лучше он растекается, заполняя пустоты в пене и текстурных волокнистых материалах.
Простой пример — тканые текстильные материалы. Но это могут быть и сложные структуры, вроде полиуретановой пены с открытыми порами, используемой для звукопоглощения или уплотнения в широком спектре применений в автомобилестроении, бытовой технике или общей промышленности.
Окружающая среда
Теперь, когда вопросы с материалами решены, необходимо оценить внешние условия. Первым и основным пунктом должна быть температура. Температура в каждой области применения разная, и это влияет на эффективность того или иного клея. Простое правило, относящееся к термостойкости, заключается в том, что клей на основе каучука хорошо действует при температурах ниже 150˚F, а акриловый клей выдерживает температуры до 350˚F. Использование клея при более высоких температурах зачастую требует испытаний или опытных данных, чтобы принять верное решение.
Другие условия окружающей среды, включая влажность, использование внутри помещения или вне его, воздействие растворителей, химических веществ или топлива, а также прямых или непрямых УФ-лучей, также имеют важное значение. В целом, акриловый клей гораздо более устойчивый к таким условиям по сравнению с клеем на основе каучука. Как и в случае с температурой, при интенсивном воздействии внешних условий в процессе эксплуатации рекомендуется получить дополнительные данные.
Придерживайтесь плана
Хотя нельзя сказать, что для каждого случая есть только один подходящий клей, при выборе клея на этапе проектирования необходимо ответить на два вопроса: какие материалы нужно соединить и каким условиям окружающей среды они будут повергаться. Это следует выяснить как можно раньше, а не когда штампованные детали уже запускают в производство.
Хорошая новость в том, что проектировщики, столкнувшись с необходимостью такого выбора, могут обратиться к производителям клея. Консультация с экспертами поможет удостовериться, что склеиваемые детали останутся склеенными и предотвратить неприятные последствия.
Для получения дополнительной информации свяжитесь с автором статьи по электронной почте scott.krusinski@averydennison.com или на сайте www.tapes.averydennison.com
Скотт Крусински, главный инженер по проектированию и применению продукции, компания Avery Dennison Performance Tapes
