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Auswahl von Oberflächenenergie und Klebstoffen

Haftklebstoffe (PSA) haben es ermöglicht, zwei ungleiche Substrate dauerhaft miteinander zu verkleben. Bei der Verklebung zweier Oberflächen müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, darunter die Oberflächenspannung und Textur des Substrats, die Haftfestigkeit, die Oberfläche, die Umgebungsbedingungen, das Design und die Produktanwendung. Ein entscheidender Faktor, der die Auswahl des Klebstoffs beeinflusst, ist jedoch die Oberflächenenergie eines Substrats. Die Oberflächenenergie ist die überschüssige Energie, die auf der Oberfläche des Substrats fließt und in dyn/cm gemessen wird. Der Dyn-Füllstand ist der tatsächliche Messwert der kritischen Oberflächenspannung.

Wie beeinflusst die Oberflächenenergie die Klebstoffauswahl?

Basierend auf der Oberflächenenergie können Substrate grob in drei Gruppen eingeteilt werden: hohe Oberflächenenergie (HSE), mittlere Oberflächenenergie () und niedrige Oberflächenenergie (LSE). Mit einer hohen Oberflächenenergie von 250-1103 dyn/cm gehören Metalle wie Kupfer, Aluminium, Zink und Edelstahl zu den beliebtesten HSE-Substraten. Die Oberflächenenergie fällt bei-Substraten wie Polycarbonat, Polyester, Nylon, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Acryl stark auf 38-50 dyn/cm ab. Schließlich fallen Materialien mit einer Oberflächenenergie unter 37 dyn/cm in die Kategorie LSE. Zu den weit verbreiteten LSE-Substraten gehören Polyethylen, Polyvinylalkohol (PVA), Ethylenvinylacetat (EVA) und Polypropylen.

Um die Bedeutung der Oberflächenenergie bei der Verklebung von Substraten zu verstehen, betrachten wir die "Benetzung". Benetzbarkeit ist die Fähigkeit eines Klebstoffs, sich auf der Oberfläche auszubreiten, wodurch die Kontaktfläche vergrößert und eine stärkere Verbindung entsteht. Wenn Sie Wasser auf ein HSE-Metall wie Kupfer gießen, breitet sich das Wasser in den meisten Fällen schnell über die Oberfläche aus und bildet Pfützen. Wenn Sie hingegen Wasser auf ABS gießen, bilden sich kleine Kügelchen und verhindern so die Benetzung der Oberfläche. Einfach ausgedrückt unterstützen HSE-Substrate die Benetzung des Klebstoffs, während LSE-Substrate die Benetzung verhindern. Die Oberflächenenergie des Substrats bestimmt die Stärke der Anziehung und bleibt daher einer der kritischsten Aspekte bei der Verklebung.

Es gibt eine Vielzahl von PSA-Lösungen, von denen jede eine einzigartige Reihe von Vor- und Nachteilen bietet. Zum Beispiel: 3M bietet ungefähr 25 verschiedene PSA-Lösungen an, wobei 100 MP, 200 MP, 300 MP und der 300LSE die am häufigsten verwendeten Klebstoffe sind. Während die Hochleistungs-Acrylat-Klebstofffamilie wie 100MP und 200MP auf den meisten HSE-Substraten stark haftet, wird 200MP häufig für-Substrate bevorzugt, und 300LSE wird normalerweise sowohl für- als auch für LSE-Substrate gewählt. Es ist das Zusammenspiel mehrerer Faktoren, die letztendlich die Auswahl des Klebstoffs bestimmen, so dass die optimale Lösung von Anwendung zu Anwendung variiert.

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