Modifica delle proprietà superficiali per una migliore adesione

Se è difficile aderire a un materiale a causa della sua bassa energia superficiale, è molto importante scegliere l'adesivo corretto per legare quel materiale. Esistono vari modi per aumentare l'energia superficiale di un materiale, migliorando la capacità di fissare. Qui ci sono diversi modi per modificare l'energia di superficie.

Applicazione del primer

La capacità di un liquido di interagire chimicamente in superficie può essere migliorata con primer o promotori di adesione. I primer agiscono aggiungendo un rivestimento monostrato o sottile di un materiale funzionale alla superficie. I primer sono chimicamente progettati in modo tale che un'estremità delle molecole si leghi molto bene con materiali a bassa energia superficiale, mentre l'estremità libera aderisce molto bene agli adesivi.
Trattamento del plasma

I trattamenti al plasma espongono la superficie di un materiale a un gas ionizzato che modifica la reattività chimica degli atomi di superficie. Esistono diverse varietà di trattamenti al plasma e vi sono molte società specializzate nei servizi di trattamento del plasma.
Trattamento a fiamma

Il trattamento a fiamma sfrutta la chimica di combustione di una "fiamma" per alterare chimicamente gli atomi di superficie di un substrato. Come per i trattamenti al plasma, ci sono una varietà di aziende specializzate nel trattamento delle fiamme per diversi materiali.

Pulizia della superficie

Sebbene abbiamo passato molto tempo a comprendere le complessità dell'energia superficiale dei materiali, in realtà, un materiale da incollare arriverà con una superficie che è stata contaminata. Questo può includere polvere, olio, grasso, impronte digitali o altri detriti in grado di espandersi su una superficie.

La contaminazione può causare:
- Contatto ridotto tra adesivo e substrato, impedendo un legame
- Adesivo dissolvente, prevenendo l'effetto bagnato
- Forza di adesione ridotta

Effetto bagnato efficace

La superficie pulita consente il massimo potenziale di contatto superficiale e bagnabilità
Effetto bagnato inefficace

Una superficie contaminata inibisce il contatto superficiale e il potenziale di umidificazione

Molto spesso è necessario pulire accuratamente il materiale prima dell'incollaggio per garantire che l'adesivo stia facendo presa in modo corretto. Esistono alcuni metodi per farlo:
- Usa una miscela di alcol isopropilico 50/50 (IPA)/acqua. Esso è generalmente adeguato per materie plastiche che non richiedono rivestimenti oleosi per proteggere la loro integrità.
- Pulire con solventi più forti, compreso acetone o metiletilchetone (MEK). Molti metalli arrivano con un rivestimento oleoso che è presente per prevenire l'ossidazione (ruggine) o come risultato della lavorazione (ad esempio lubrificanti).
- Sgrassare con uno sgrassatore industriale, procedendo quindi alla pulizia con solventi. Ciò è spesso riservato ai metalli che non sono solo rivestiti con olio di lavorazione, ma che sono anche molto sporchi.

Abrasione: quando la pulizia non è sufficiente

Ci sono situazioni in cui la pulizia da sola non è in grado di rimuovere i contaminanti sulla superficie di un materiale. Le materie plastiche stampate ad iniezione possono contenere tracce di agenti di rilascio dello stampo progettati per resistere a molti solventi. Gli strati di ossido di metallo (ad es. ferro arrugginito) vengono "incollati" alla superficie e non possono essere rimossi mediante la sola pulizia con solvente. Alcuni olii industriali sono resistenti ai solventi e alle sostanze chimiche con l'obiettivo di mantenere una superficie metallica al riparo dai danni durante il trasporto.

Superficie senza alcuna preparazione
Superficie dopo la prima pulizia

Processo di preparazione delle superfici utilizzando l'abrasione

Per preparare adeguatamente una superficie per l'incollaggio, potrebbe essere necessario aggiungere una fase di abrasione al processo.

1. Pulire prima - un primo ciclo di pulizia può rimuovere gran parte della contaminazione presente e impedire che i detriti sporchino durante l'abrasione.

2. Carteggiare - l'abrasione con carta abrasiva standard o tamponi abrasivi in tessuto non tessuto può rimuovere la superficie contaminata e fornire rugosità.

3. Pulire - la pulizia finale rimuove tutti i detriti rimasti dall'abrasione e fornisce la nuova superficie pulita per l'incollaggio.

Superficie dopo l'abrasione
Superficie dopo la seconda pulizia

Serie didattica sulla scienza dell’adesione

La serie didattica sulla scienza dell'adesione è progettata per essere un'introduzione completa alla tecnologia dell'adesione e all'utilizzo di nastri e adesivi in attività di progettazione. Visita la pagina Scienza dell'adesione per visualizzare tutti gli articoli o scegli tra i seguenti argomenti selezionati.

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Pulizia della superficie

La contaminazione può causare:

Abrasione: quando la pulizia non è sufficiente

Processo di preparazione delle superfici utilizzando l'abrasione

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