Gli adesivi sensibili alla pressione (PSA) hanno permesso di far aderire in modo permanente due substrati dissimili insieme. Durante l'unione di due superfici, è necessario considerare diversi fattori, tra cui la tensione superficiale e la consistenza del substrato, la forza di adesione, l'area superficiale, le condizioni ambientali, il design e l'applicazione del prodotto. Tuttavia, un fattore cruciale che influenza la selezione dell'adesivo è l'energia superficiale di un substrato. L'energia superficiale è l'energia in eccesso che scorre sulla superficie del substrato e viene misurata in dyne/cm. Il livello dyne è la lettura effettiva della tensione superficiale critica.
In che modo l'energia superficiale influenza la selezione dell'adesivo?
Sulla base dell'energia superficiale, i substrati possono essere categorizzati in tre gruppi: alta energia superficiale (HSE), media energia superficiale (MSE) e bassa energia superficiale (LSE). Con un'elevata energia superficiale che va da 250-1103 dynes / cm, metalli come rame, alluminio, zinco e acciaio inossidabile sono alcuni dei substrati HSE più popolari. L'energia superficiale scende a 38-50 dynes/cm per substrati MSE come policarbonato, poliestere, nylon, acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS) e acrilico. Infine, i materiali con energia superficiale inferiore a 37 dine/cm rientrano nella categoria LSE. I substrati LSE ampiamente utilizzati includono polietilene, alcol polivinilico (PVA), etilene vinil acetato (EVA) e polipropilene.
Per comprendere l'importanza dell'energia superficiale nell'incollaggio dei substrati, consideriamo la "bagnatura". La bagnabilità è la capacità di un adesivo di diffondersi sulla superficie, aumentando così l'area di contatto e creando un legame più forte. Nella maggior parte dei casi, quando si versa acqua su un metallo HSE come il rame, l'acqua si diffonderà rapidamente sulla superficie e formerà pozzanghere. D'altra parte, quando versi acqua sull'ABS, formerà piccole perline, evitando così che la superficie si bagni. In poche parole, i substrati HSE aiutano la bagnatura dell'adesivo, mentre i substrati LSE evitano la bagnatura. L'energia superficiale del substrato detta la forza di attrazione e quindi rimane come uno degli aspetti più critici nel legame.
È disponibile un'ampia varietà di soluzioni PSA, ognuna delle quali offre una serie unica di vantaggi e svantaggi. Ad esempio: 3M offre circa 25 diverse soluzioni PSA, con 100MP, 200MP, 300MP e 300LSE che sono gli adesivi più utilizzati. Mentre la famiglia di adesivi acrilici ad alte prestazioni come 100MP e 200MP, aderisce fortemente alla maggior parte dei substrati HSE, il 200MP è spesso preferito per i substrati MSE e 300LSE viene solitamente scelto sia per i substrati MSE che LSE. È l'interazione di diversi fattori che alla fine determinano la scelta dell'adesivo, quindi la soluzione ottimale varia da un'applicazione all'altra.
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