Silikoneadhæsion
Vi får ofte en række spørgsmål vedrørende silikone, der klæber til andre overflader og substrater. Hvor simpelt det end kan synes, er svaret ofte vanskeligere afhængigt af de typer materialer, der er involveret i vedhæftningsprocessen. Her vil vi forsøge at forklare det grundlæggende om silikone og dens klæbeegenskaber til andre overflader.
Når silikone er hærdet, kan det være ekstremt vanskeligt at klæbe til overflader. Silikonegummi vil næsten altid have brug for en eller anden form for klæbemiddel for at kunne fæstne sig til en overflade og kan på mange måder relateres til teflon ved den måde, det afviser ting, der klæber til det, deraf grunden til, at Teflon® bruges til belægninger til stegepander.
Der er mange forskellige klæbemidler, der kan bruges fra dobbeltklæbende tape hele vejen til uhærdet silikone. Forskellige overflader som glas, træ, metal og plast har forskellige vedhæftningsegenskaber, dvs. gode eller dårlige eller et sted midt imellem.
Mange kunder er forundrede over, hvorfor de oplever problemer, når de forsøger at lime silikone på et andet underlag. Her forsøger vi at forklare nogle grundlæggende ting, der skal forstås, hvis du skal have silikone til at klæbe på et andet underlag.
Først skal du forstå, at silikone ikke klæber til andet end klæbesystemet eller PSA (trykfølsomt klæbemiddel). Det betyder, at silikone ikke har en direkte grænseflade med træ eller metal eller noget andet materiale, men i stedet har den en grænseflade med selve PSA’en. Nedenstående diagram forklarer dette.
PSA
Trykfølsomt klæbemiddel er det, det siger, det er – et klæbemiddel, der er følsomt over for tryk. Hvis klæbestrimlen/pladen påføres en overflade, og der påføres tryk på den, vil den klæbe fast. Problemet er, at som tidligere nævnt vil forskellige substrater klæbe bedre end andre.
Overfladeenergi
Det er dette, der er problemet! Der er en numerisk værdi og enhed, der beskriver, hvor let eller ubesværet et bestemt stof vil acceptere lim eller PSA. Der findes mange forskellige typer lim/klæbesystemer, hvoraf nogle anvender en kemisk reaktion til at skabe en binding, mens PSA udelukkende er baseret på “mekanisk binding”. Overfladeenergien eller grænsefladeenergien kan måles, og hvis en overflade har en lav værdi, vil den være vanskelig at klæbe til. Det vil ikke være nogen overraskelse, at silikone har en lav overfladeenergiværdi og derfor skaber en ikke-klæbende overflade.
For eksempel: Hvis man tager en silikoneplade og hælder noget vand på, vil vandet bare løbe af og ikke blive “vådt ud”, som man siger.
Hvis man ser på diagrammet; silikone ligger omkring samme nærhed som Teflon® (PTFE), der som tidligere nævnt er det, som de belægger non-stick-pander med. Overfladeenergi måles i dynes pr. centimeter. Dyne-niveauet er den faktiske aflæsning af den kritiske overfladespænding. I nedenstående skema sammenlignes den relative overfladeenergi for almindeligt anvendte substrater. Silikone kommer helt i bunden med en værdi på 24 sammen med Teflon®.
Og selv om det er et problem, har alkymisterne som sædvanlig været på arbejde for at hjælpe til. Ved hjælp af tilsætning af forskellige kemikalier til materialernes overflade kan overfladeenergien i Silicone Engineering’s silikone øges en smule, så der i det mindste opnås en tilstrækkelig vedhæftning. Det er vanskeligt for hvem som helst at opnå dette niveau af vedhæftning, da disse kemikalier ikke er alt for let tilgængelige, og de skal anvendes inden for strenge retningslinjer for anvendelse og drift.
Så for at besvare det oprindelige spørgsmål, er silikone ikke sværere at klæbe til en overflade end til en anden, det er evnen eller ej, på grund af overfladeenergien, for et materiale til at klæbe til PSA.
Hvis man tager silikone og prøver at klæbe det på to forskellige materialer, lad os sige EVA og Nylon, vil man få det indtryk, at silikone klæber bedre til Nylon end EVA, men det er Nylons evne til at klæbe til PSA, der er bedre end EVA’s evne til at klæbe til PSA.
Hvad klæber/klæber silikone ikke til? Hvad klæber til silikonegummi?
På grund af den lave overfladeenergi i hærdede silikoner er det næsten umuligt at få noget til let at klæbe til silikone. På grund af dette er der behov for specielle limer og overfladebehandlinger for at binde hærdede silikoner til et andet materiale.
Hvilke limer virker med silikone?
Når silikoner er hærdede kan de være notorisk svære at klæbe, her er et par afprøvede og testede metoder nedenfor.
- RTV’s (Room-Temperature-Vulcanization silicone)
- Speciale akrylater/PSA (Pressure sensitive adhesives)
- Heat vulkaniseret silikonelim
Hvis en kunde har et vedhæftningsproblem med vores silikone, spørger Silicone Engineering først om silikonen kommer væk fra limen eller om silikonen sammen med limen kommer væk fra den anden overflade. Som med silikone kan andre overflader være vanskelige at klæbe på, se listen i kolonnen for lav overfladeenergi ovenfor. Hvis man forsøger at klæbe PSA-understøttet silikoneplade på aluminium, vil det give en god binding, men hvis man bruger den samme plade og forsøger at klæbe den på teflon, vil bindingen slet ikke være særlig god.
Silikone har ikke problemer med at klæbe til andre materialer, men det er PSA’en, der kan!
Silicone Engineering har mulighed for at klæbe både plader og ekstruderede emner tilbage. Hvis du vil vide mere om vores silikoneprodukter, kan du spørge en af vores eksperter.