Obecná chemie pro tekutá lepidla

Epoxidová lepidla

  • Epoxidová lepidla se nejčastěji používají pro aplikace s velmi vysokým zatížením, resp. malou plochou spojení.

    Epoxidy jsou jednou z nejstarších syntetických chemických látek pro lepidla, která se datují do 40. let 20. století. Dlouhá historie a značné množství dostupných reaktivních chemických látek činí z epoxidů jednu z nejrozmanitějších skupin adhezivní chemie. Jsou k dispozici lepidla pro nízké i vysoké teploty, pružné i tvrdé, vyztužené i křehké atd. Epoxidová lepidla se nejčastěji používají pro strukturální aplikace, kde je velmi vysoké zatížení, resp. malá plocha spojení. Epoxidová chemie se běžně používá v letecké, vojenské a průmyslové dopravě, neboť vyhovuje požadavkům na teplotu nebo vystavení působení chemických látek.

  • Hlavní výhody
     

    • Velmi vysoká pevnost
    • Vynikající odolnost vůči teplu a okolnímu prostředí
    • Dlouhá skladovatelnost při pokojové teplotě

    Hlavní nevýhody
     

    • Pomalá reakce
    • Požadavek na velmi čisté podklady
    • Vyšší náklady na vysoce průmyslové směsi

Epoxidové reakce jsou přerušované polymerace, což znamená, že pro každou reaktivní skupinu „A“ musí existovat reaktivní skupina „B“, se kterou může reagovat. U dvousložkových systémů stojí skupiny A i B na samostatných stranách a jsou smíchávány pomocí trysky. U jednosložkových systémů je jedna ze složek aktivována pomocí tepla, světla, tlaku nebo jiného zdroje energie, který umožňuje pokračování reakce.


Uretanová lepidla

  • Uretanová lepidla poskytují pružnost a používají se k lepení tradičních stavebních materiálů.

    Uretany jsou nejznámější v jiných formách, jako je pěna, syntetický kaučuk nebo ochranné vrstvy. Uretany také tvoří skvělé pryskyřice pro lepidla a lepidla mají mnoho stejných vlastností: mimo jiné pružnost, absorpci energie a trvanlivost.

    Uretanová lepidla se nejčastěji používají v průmyslových odvětvích, jako je stavebnictví, které vyžaduje vazby s tradičními materiály (např. dřevem, cihlami nebo betonem). Jejich jedinečná pružnost a absorpce energie však umožňují vysoce zpracovaným uretanovým lepidlům najít uplatnění i v mnoha průmyslových aplikacích, jako je například doprava.

  • Hlavní výhody
     

    • Pružnost i po vytvrzení
    • Velká pevnost v odlupu
    • Přilnavost k většině tradičních materiálů, velmi dobré vyplňování mezer

    Hlavní nevýhody
     

    • Pomalá reakce
    • Špatná přilnavost ke sklu a kovům bez základního nátěru
    • Omezená trvanlivost, omezené účinky vlhkosti

Podobně jako u epoxidů jsou uretanové reakce postupné polymerace vyžadující reaktivní skupinu „A“ i „B“. U dvousložkových systémů stojí skupiny A i B na samostatných stranách a jsou smíchávány pomocí trysky. U jednosložkových systémů pochází druhá reaktivní skupina z okolní vlhkosti (H2O), jejímž působením se lepidlo vytvrzuje z vnějšku směrem dovnitř.


Akrylátová lepidla

  • Akrylová lepidla mají vysokou rychlost vytvrzování a přilnavost k široké škále materiálů.

    Kyanoakryláty (jeden příklad akrylátové rodiny chemických látek) byly objeveny během druhé světové války při hledání plastového materiálu pro použití ve zbraních. Tato technologie byla původně přehlížena, protože během zpracování se lepila na všechno kolem! Od té doby se akrylátová chemie ohromně rozrostla o dvousložková lepidla s lehkým vytvrzováním a mnoho dalších forem průmyslových lepidel.

    Tekutá akrylátová lepidla jsou nejznámější pro svou vysokou rychlost vytvrzování. Některá akrylátová lepidla jsou schopna dosáhnout pevnosti přesahu ve smyku o hodnotě 1000 psi za minutu. Díky této rychlosti procesu s vysokou mezní pevností jsou akrylátové materiály vhodné pro procesy vyžadující rychlou výrobní kapacitu, jako je odvětví elektroniky.

  • Hlavní výhody
     

    • Velmi vysoké rychlosti vytvrzování
    • Schopnost vázat se na nejširší škálu materiálů
    • Nejmenší citlivost na přípravu povrchu

    Hlavní nevýhody
     

    • Nižší odolnost vůči mnoha drsným podmínkám ve srovnání s epoxidy nebo uretany
    • Citlivost na skladovací podmínky
    • Výrobky s velkou pevností jsou často křehké a vyžadují přidání ztužovačů

Dvousložkové akrylátové reakce se nazývají „radikálová polymerace“. Jedna ze složek obsahuje „iniciátor“, který umožňuje zahájení reakce. Jakmile je reakce zahájena, probíhá polymerizační proces velmi rychle. Jednosložková lepidla počítají při zahájení reakce s okolní vlhkostí (H2O) nebo ultrafialovým světlem. Akrylové materiály mohou být také emulgovány ve vodě a použity jako nastříkatelné nebo natíratelné lepidlo, často používané pro laminované spoje s velkou plochou.


Silikonová lepidla

  • Silikonová lepidla snášejí vystavení vysokým teplotám a chemikáliím a jsou vhodná pro průmyslové aplikace.

    Tekuté silikony mají velmi nízké povrchové napětí, což znamená, že snadno smáčí mnoho povrchů – dokonce i povrchy s velmi nízkou povrchovou energií, jako je PTFE. Není divu, že silikonová těsnicí hmota docela dobře ulpívá na téměř každém povrchu v domácnosti, od kuchyně až po koupelnu.

    Tekutá silikonová lepidla jsou nejlépe známá jako „tmely“ široce používané v mnoha průmyslových odvětvích. Jejich schopnost přilnutí k široké škále materiálů a tolerance vysokých teplot a působení chemických látek je však předurčuje i pro mnoho aplikací průmyslového lepení. Jsou relativně levné a běžně se používají ve stavebnictví. Dvousložkové silikony mají velmi vysokou teplotní odolnost, s mnoha aplikacemi v přístrojové a solární technice.

  • Hlavní výhody
     

    • Silikony jsou samy o sobě materiály LSE, relativně odolné vůči plísním a houbám
    • Vysoká teplotní odolnost
    • Flexibilita použití ve funkci tmelu

    Hlavní nevýhody
     

    • Nízká pevnost
    • V průběhu času se mohou vyluhovat přidané oleje
    • Tendence k „migraci“ okolo výrobních míst, která často způsobuje znečištění sousedních pracovních buněk lepení

Silikonová lepidla mají mechanismy reakce velmi podobné uretanům, ale jejich anorganická povaha (hlavním řetězem polymeru je křemík, nikoli uhlík) znamená, že vzniklé vazby mají větší odolnost vůči vysokým teplotám. Jako pomůcka při zpracování se často přidávají oleje, které zlepšují tečení a smáčivost, zejména u jednosložkových systémů. Vyluhování těchto olejů může způsobovat estetické problémy po celou dobu životnosti lepidla.


Kaučuková lepidla

  • Přírodní kaučuk se používá na lepidla již od průmyslové revoluce. Dodnes je většina přírodního kaučuku používaného pro adhezivní směsi "nakuřovaná", aby se odstranily houby nebo bakterie, které by časem mohly nepříznivě ovlivnit vazbu. (Chemie tohoto „nakuřování“ je ve skutečnosti podobná chemii uzení masa za účelem konzervace.)

    I když mnoho kaučuků používaných pro lepidla je přírodního původu (například z kaučukovníku Hevea), „kaučukem“ mohou být označovány i syntetické materiály, jako je polychloropren (neopren) nebo různé blokové kopolymery (např. SBR). Jejich schopnost „dosažení vyšší lepivosti” z nich činí atraktivní, levná řešení pro lepení laminováním velkých ploch nebo lepení vyžadující okamžitou manipulační pevnost a nižší konečnou pevnost.

  • Hlavní výhody
     

    • Okamžitá manipulační pevnost
    • Schopnost přilnavosti k mnoha povrchům, včetně materiálů LSE
    • Nosič rozpouštědla nebo vody umožňuje snadnou aplikaci na velké plochy

    Hlavní nevýhody
     

    • Nízká pevnost
    • Nižší odolnost vůči podmínkám okolního prostředí (např. teplotě nebo UV záření)
    • Přilnavost k materiálům LSE vyžaduje použití rozpouštědel ve směsi

Přírodní kaučuk (poly-cis-izopren) se mechanicky zpracovává, aby poskytl polymery s nižší molekulovou hmotností, které lze snadno rozpustit nebo rozptýlit v rozpouštědle. Lze použít i syntetické polymery (např. blokové kopolymery styrenu a izoprenu). Přidávají se prostředky na zlepšení lepivosti, např. pinen (mimo jiné z borovicové mízy), které zvyšují lepivost daného lepidla, což umožňuje jeho využití jako tlakocitlivých pásek.


Chemické složení tekutých lepidel se neustále vyvíjejí. Nové reakční mechanismy, nové plniče a přísady a nové výrobní procesy zaručují, že se budou i nadále vyvíjet nová tekutá lepidla.

Související vzdělávací články


Spojte se s námi
Jsme tu pro vás.

Potřebujete pomoc při vyhledání správného produktu pro váš projekt? Potřebujete-li radu ohledně produktu, technickou radu nebo radu ohledně aplikace nebo chcete spolupracovat s technickým specialistou společnosti 3M, kontaktujte nás nebo zavolejte na číslo +420 848 100 303.

Potřebujete pomoc při vyhledání správného produktu pro váš projekt? Potřebujete-li radu ohledně produktu, technickou radu nebo radu ohledně aplikace nebo chcete spolupracovat s technickým specialistou společnosti 3M, kontaktujte nás nebo zavolejte na číslo +420 848 100 303.

Sledujte nás
Změnit Lokaci
Česká republika - Čeština