Silicone Adhesion
We krijgen vaak een aantal vragen gesteld met betrekking tot siliconen die aan andere oppervlakken en substraten kleven. Zo eenvoudig als het kan schijnen, is het antwoord vaak moeilijker afhankelijk van de types van materialen betrokken bij het adhesieproces. Hier zullen wij proberen de grondbeginselen van silicone en zijn kleefeigenschappen aan andere oppervlakten uit te leggen.
Eenmaal uitgehard, kan silicone uiterst moeilijk zijn om aan oppervlakten te kleven. Siliconenrubber heeft bijna altijd een of andere vorm van kleefstof nodig om zich aan een oppervlak te kunnen hechten en is op vele manieren verwant aan teflon door de manier waarop het dingen afstoot die eraan kleven, vandaar de reden waarom Teflon® wordt gebruikt voor het coaten van koekenpannen.
Er zijn veel verschillende kleefstoffen die kunnen worden gebruikt, van dubbelzijdige tape tot ongeharde siliconen. Verschillende oppervlakken zoals glas, hout, metaal en kunststof hebben verschillende hechtingseigenschappen, d.w.z. goed of slecht of ergens daartussenin.
Veel klanten vragen zich af waarom zij problemen ondervinden wanneer zij siliconen op een andere ondergrond proberen te lijmen. Hier proberen wij enkele grondbeginselen uit te leggen die moeten worden begrepen als u siliconen op een ander substraat wilt plakken.
Ten eerste moet u begrijpen dat siliconen niet aan iets anders dan het lijmsysteem of de PSA (drukgevoelige kleefstof) kleven. Dit betekent dat siliconen geen directe verbinding aangaan met hout of metaal of enig ander materiaal, maar in plaats daarvan een verbinding aangaan met de PSA zelf. Het onderstaande diagram verklaart dit.
PSA
Drukgevoelige kleefstof is wat het zegt dat het is – een kleefstof die gevoelig is voor druk. Als de kleefstrip/plaat op een oppervlak wordt aangebracht en er wordt druk op uitgeoefend, blijft de kleefstof plakken. Het probleem is dat, zoals eerder gezegd, verschillende ondergronden beter hechten dan andere.
Oppervlakte-energie
Dit is het probleem! Er is een numerieke waarde en eenheid die weergeeft hoe gemakkelijk of niet een bepaalde substantie lijm of PSA zal goedkeuren. Er zijn vele verschillende soorten lijm/kleefstof systemen waarvan sommige een chemische reactie gebruiken om een verbinding tot stand te brengen, PSA berust zuiver op “mechanische binding”. Oppervlakte-energie of interface-energie, kan worden gemeten en als een oppervlak een lage waarde heeft dan zal het moeilijk te hechten zijn. Het zal u niet verbazen dat siliconen een lage oppervlakte-energie hebben en daardoor een niet-klevend oppervlak vormen.
Bijvoorbeeld: Als u een vel siliconen en giet op wat water, zal het water gewoon weglopen en zal niet “nat uit” zoals ze zeggen.
Kijkend naar de grafiek; siliconen liggen ongeveer in dezelfde buurt als Teflon® (PTFE), dat zoals eerder vermeld is wat ze op anti-aanbak koekenpannen smeren. Oppervlakte-energie wordt gemeten in dynes per centimeter. Het dyne-niveau is de werkelijke meting van de kritische oppervlaktespanning. De onderstaande grafiek vergelijkt de relatieve oppervlakte-energie van veel gebruikte substraten. Silicone komt helemaal onderaan met een waarde van 24, samen met Teflon®.
Hoewel het een probleem is, zijn de Alchemisten zoals gewoonlijk aan het werk geweest om te helpen. Door toevoeging van diverse chemicaliën aan het materiaaloppervlak kan de oppervlakte-energie van Silicone Engineering’s siliconen enigszins worden verhoogd, zodat ten minste een adequate hechting mogelijk is. Het is moeilijk voor enkel iedereen om dit niveau van adhesie te bereiken aangezien deze chemische producten niet te gemakkelijk beschikbaar zijn en zij binnen strikte toepassing en operationele gids lines.
Dus om de originele vraag te beantwoorden, silicone is niet moeilijker om aan één oppervlakte aan te hechten dan het aan een andere is, is het vermogen of niet, toe te schrijven aan oppervlakteenergie, van om het even welk materiaal om zich aan PSA aan te hechten.
Als zij silicone nemen en proberen om het aan twee verschillende materialen te plakken zeg EVA en Nylon, zou men de indruk krijgen dat de silicone beter aan Nylon dan EVA echter plakt, is het de capaciteit van Nylon om aan PSA te plakken die beter is dan de capaciteit van EVA om aan PSA te plakken.
Waaraan plakt/plakt silicone niet? Wat plakt wel aan siliconenrubber?
Door de lage oppervlakte-energie van uitgeharde siliconen, is het bijna onmogelijk om iets gemakkelijk aan siliconen te laten plakken. Hierdoor zijn speciale lijmen en oppervlaktepreparaten nodig om uitgeharde siliconen aan een ander materiaal te hechten.
Welke lijmen werken met siliconen?
Eenmaal uitgeharde Siliconen kunnen notoir moeilijk te hechten zijn, hieronder staan een paar beproefde methodes.
- RTV’s (Room-Temperature-Vulcanization silicone)
- Speciale acryls/PSA (Drukgevoelige kleefstoffen)
- Heat gevulcaniseerde siliconenlijm
Als een klant een hechtingsprobleem met onze silicone heeft, vraagt Silicone Engineering eerst komt de silicone weg van de kleefstof of komt de silicone samen met de kleefstof weg van de andere oppervlakte. Zoals met silicone, kunnen andere oppervlakten moeilijk zijn te plakken, kijk naar de lijst in de Lage Oppervlakteenergie kolom hierboven. Het proberen om PSA gesteund siliconeblad aan aluminium te plakken zou een goede band veroorzaken, maar gebruikend hetzelfde blad en proberend om het aan Teflon te plakken, zou de band niet zeer goed bij allen zijn.
Silicone heeft geen probleem met het plakken aan andere materialen maar het is PSA die zou kunnen!
Silicone de Techniek heeft de mogelijkheden om zowel het afdekken als uitdrijvingen te plakken terug. Om meer over onze siliconeproducten te weten te komen, vraag één van onze experts.