Silikonhaftung
Wir bekommen oft eine Reihe von Fragen zum Kleben von Silikon auf anderen Oberflächen und Substraten gestellt. So einfach es auch scheinen mag, die Antwort ist oft schwieriger, je nach Art der am Klebeprozess beteiligten Materialien. Hier werden wir versuchen, die Grundlagen von Silikon und seine Klebeeigenschaften auf anderen Oberflächen zu erklären.
Nach der Aushärtung kann Silikon extrem schwer auf Oberflächen haften. Silikonkautschuk benötigt fast immer eine Form von Klebstoff, um auf einer Oberfläche zu haften, und ist in vielerlei Hinsicht mit Teflon verwandt, da es Dinge abweist, die an ihm haften, weshalb Teflon® für Bratpfannenbeschichtungen verwendet wird.
Es gibt viele verschiedene Klebstoffe, die von doppelseitigem Klebeband bis hin zu ungehärtetem Silikon verwendet werden können. Verschiedene Oberflächen wie Glas, Holz, Metall und Kunststoff haben unterschiedliche Haftungseigenschaften, d.h. sie sind gut oder schlecht oder liegen irgendwo dazwischen.
Viele Kunden sind verwundert, warum sie Probleme haben, wenn sie versuchen, Silikon auf ein anderes Substrat zu kleben. Hier versuchen wir, einige Grundlagen zu erklären, die Sie verstehen müssen, wenn Sie Silikon auf ein anderes Substrat kleben wollen.
Zunächst müssen Sie verstehen, dass Silikon auf nichts anderem als dem Klebesystem oder dem PSA (druckempfindlichen Klebstoff) haftet. Das bedeutet, dass Silikon nicht direkt mit Holz, Metall oder einem anderen Material in Kontakt kommt, sondern nur mit dem PSA selbst. Das nachstehende Diagramm erklärt dies.
PSA
Der druckempfindliche Klebstoff ist das, was er zu sein scheint – ein Klebstoff, der auf Druck reagiert. Wenn der Klebestreifen/die Klebefolie auf eine Oberfläche aufgebracht und Druck darauf ausgeübt wird, klebt er/sie. Das Problem ist, dass, wie bereits erwähnt, verschiedene Substrate besser haften als andere.
Oberflächenenergie
Das ist das Problem! Es gibt einen numerischen Wert und eine Einheit, die angibt, wie leicht ein bestimmter Stoff Klebstoff oder PSA annimmt oder nicht. Es gibt viele verschiedene Arten von Leim-/Klebesystemen, von denen einige eine chemische Reaktion nutzen, um eine Verbindung herzustellen, während PSA rein auf „mechanischer Bindung“ beruht. Die Oberflächenenergie oder Grenzflächenenergie kann gemessen werden, und wenn eine Oberfläche einen niedrigen Wert hat, ist es schwierig, darauf zu haften. Es wird Sie nicht überraschen, dass Silikon einen niedrigen Oberflächenenergiewert hat und daher eine nicht klebende Oberfläche bildet.
Ein Beispiel: Wenn man ein Blatt Silikon nimmt und etwas Wasser darauf gießt, läuft das Wasser einfach ab und wird nicht „nass“, wie man sagt.
Wenn man sich die Tabelle anschaut, liegt Silikon etwa in der gleichen Gegend wie Teflon® (PTFE), das, wie bereits erwähnt, auf Antihaft-Bratpfannen aufgetragen wird. Die Oberflächenenergie wird in dyn pro Zentimeter gemessen. Der Dyn-Wert ist der tatsächliche Wert der kritischen Oberflächenspannung. In der nachstehenden Tabelle wird die relative Oberflächenenergie häufig verwendeter Substrate verglichen. Silikon liegt mit einem Wert von 24 ganz unten, zusammen mit Teflon®.
Es ist zwar ein Problem, aber die Alchemisten haben sich wie üblich an die Arbeit gemacht, um zu helfen. Durch die Zugabe verschiedener Chemikalien zur Materialoberfläche kann die Oberflächenenergie des Silikons von Silicone Engineering etwas erhöht werden, um zumindest eine ausreichende Haftung zu ermöglichen. Es ist für jedermann schwierig, diesen Grad an Haftung zu erreichen, da diese Chemikalien nicht allzu leicht erhältlich sind und sie innerhalb strenger Anwendungs- und Betriebsrichtlinien verwendet werden müssen.
Um also die ursprüngliche Frage zu beantworten, ist es nicht schwieriger, dass Silikon auf einer Oberfläche haftet als auf einer anderen, sondern es geht um die Fähigkeit eines jeden Materials, aufgrund der Oberflächenenergie auf dem PSA zu haften oder nicht.
Wenn sie Silikon nehmen und versuchen, es auf zwei verschiedene Materialien, z.B. EVA und Nylon, zu kleben, würde man den Eindruck bekommen, dass Silikon besser auf Nylon als auf EVA haftet, aber es ist die Fähigkeit des Nylons, auf dem PSA zu haften, die besser ist als die Fähigkeit von EVA, auf dem PSA zu haften.
Woran haftet Silikon nicht? Was haftet auf Silikonkautschuk?
Aufgrund der geringen Oberflächenenergie von gehärteten Silikonen ist es fast unmöglich, dass irgendetwas leicht auf Silikon haftet. Aus diesem Grund sind spezielle Klebstoffe und Oberflächenvorbereitungen erforderlich, um ausgehärtete Silikone mit anderen Materialien zu verbinden.
Welche Klebstoffe funktionieren mit Silikon?
Nach der Aushärtung können Silikone notorisch schwer haften, hier sind ein paar bewährte Methoden.
- RTV’s (Raumtemperatur-Vulkanisationssilikon)
- Spezialacrylate/PSA (druckempfindliche Klebstoffe)
- Hitzevulkanisierter Silikonkleber
Wenn ein Kunde ein Haftungsproblem mit unserem Silikon hat, fragt Silicone Engineering zuerst, ob sich das Silikon vom Klebstoff löst oder ob sich das Silikon zusammen mit dem Klebstoff von der anderen Oberfläche löst. Wie bei Silikon können auch andere Oberflächen schwierig zu verkleben sein, siehe die Liste in der Spalte „Niedrige Oberflächenenergie“ oben. Der Versuch, eine mit PSA beschichtete Silikonfolie auf Aluminium zu kleben, würde zu einer guten Verbindung führen, aber wenn man dieselbe Folie auf Teflon kleben würde, wäre die Verbindung nicht sehr gut.
Silikon hat kein Problem mit dem Kleben auf anderen Materialien, aber das PSA könnte es sein!
Silicone Engineering ist in der Lage, sowohl Folien als auch Extrusionen zu kleben. Um mehr über unsere Silikonprodukte zu erfahren, fragen Sie einen unserer Experten.