Kada a PTFE visokotemperaturna ljepljiva traka se koristi u vrućem okruženju – recimo, 200°C sedmicama ili mjesecima – silikonski ljepilo osjetljivo na pritisak (PSA) može se promijeniti. Čvrstoća ljuštenja može porasti, pasti ili prenijeti ostatke. Kohezija se može povećati (krhkost) ili smanjiti (neuspjeh kohezije).
Ne ponašaju se svi silikonski PSA isto. Razlike se svode na sastav polimera (metil naspram metilfenila), mehanizam umrežavanja (peroksid naspram adicionog očvršćavanja) i odnos MQ smole i gume.
Aokai PTFE koristi više vrsta silikona PSA u našim trakama. Ovaj vodič objašnjava šta se dešava sa snagom i kohezijom pri ljuštenju nakon starenja na visokim temperaturama za svaki razred i kako odabrati pravi za svoju primenu.
Šta se dešava sa silikonskim PSA pod toplotom – dva načina kvara
Kada odležaju na visokoj temperaturi (200-250°C), silikonski PSA mogu pretrpjeti dvije suprotne promjene:
1. Naknadno umrežavanje (dovodi do krhkosti)
Nereagovane funkcionalne grupe nastavljaju da reaguju, povećavajući gustinu umreženja. Početna čvrstoća ljuštenja može privremeno porasti, a zatim naglo pasti kako ljepilo postane previše kruto. Čini se da se statička čvrstoća na smicanje povećava, ali se snaga držanja i otpornost na udar pogoršavaju. Ljepljivi film postaje tvrd i puca.
2. Degradacija kičme (dovodi do gubitka kore i ostataka)
Okosnica polidimetilsiloksana prolazi kroz ciklizaciju i cijepanje lanca. Čvrstoća ljuštenja kontinuirano opada. Ljepilo se može prenijeti na podlogu (ostatak) ili kohezivno pokvariti. Ovo je uobičajeno kod PSA niskog kvaliteta metil silikona.
Ključni modulirajući parametri:
Sadržaj fenila (veći = bolja otpornost na toplinu)
Gustoća umrežavanja i vrsta očvršćavanja (adiciono stvrdnjavanje naspram peroksidnog očvršćavanja)
Odnos MQ smole i silikonske gume
Klasifikacije razreda prema hemijskoj strukturi
1. Standardni polidimetilsiloksan (Silikon metilnog tipa PSA)
Zadržavanje ljuštenja nakon starenja (200-250°C): Snaga ljuštenja u početku lagano raste, a zatim opada. Nakon 7 dana na 250°C, zadržavanje kore je samo 50-70% . Performanse opadaju brže na višim temperaturama. Degradacija dolazi od ciklizacije dimetilsiloksanske kičme.
Stabilnost kohezije: Verzije osušene peroksidom (npr. KR-101) imaju rezidualne inicijatore koji uzrokuju nekontrolisano naknadno stvrdnjavanje – ljepilo se stvrdnjava i postaje krhko. Početna čvrstoća na smicanje se poboljšava, ali snaga držanja opada i dolazi do kvara kohezije pod toplinom. Verzije osušene dodatkom su nešto bolje, ali su još uvijek ograničene slabom inherentnom otpornošću na toplinu dimetilne kičme.
2. Metilfenil polisiloksan (otporan na visoke temperature)
Zadržavanje ljuštenja nakon starenja: fenilni bočni lanci ometaju pravilno pakovanje dimetil segmenata i potiskuju razgradnju ciklizacije. Nakon 7 dana na 250°C, zadržavanje čvrstoće ljuštenja prelazi 85% . Formulacije sa visokim sadržajem fenila održavaju stabilna svojstva ljuštenja čak i na 260-288°C.
Stabilnost kohezije: Odlična. Smična čvrstoća se minimalno mijenja; zadržavanje snage držanja prelazi 80%. Adhezivni sloj ostaje fleksibilan dugotrajno bez krtosti ili ostataka. Dodatno očvršćeni visokofenilni razredi su vrhunski termički stabilni silikon PSA.
3. Specijalne visoke i niske ljuštene prilagođene klase
Visoko ljuštenje (npr. Dow 7385, tipično guljenje >10N/25mm): Visoko opterećenje smolom MQ daje odličnu početnu ljepljivost i čvrstoću na ljuštenje, ali po cijenu otpornosti na toplinu i kohezione stabilnosti. Pokazuju veći pad ljuštenja nakon starenja i skloni su stvaranju ostataka zbog termičkog raspadanja smole. Koristite samo za povremene aplikacije na niskim temperaturama.
Nisko ljuštenje, visoka kohezija zaštitne folije: Visoka gustina umreženosti daje stabilne performanse ljuštenja i odličnu stabilnost starenja, ali nisku početnu ljepljivost. Nakon starenja, ostaju kohezivni, ali postaju stvrdnuti, smanjujući prilagodljivost grubim površinama.
Preostali peroksid izaziva nekontrolisano naknadno umrežavanje tokom starenja pri visokim temperaturama.
Čvrstoća ljuštenja u početku raste, a zatim naglo pada.
Kohezija se privremeno povećava, praćeno krhkošću i nestankom struje.
Konzistencija starenja od serije do serije je loša.
2. Dodatno stvrdnjavanje (hidrosililaciono očvršćavanje)
Liječenje ne stvara nusproizvode; umrežena mreža je precizno kontrolisana.
Promjene svojstva nakon starenja prate predvidljivi linearni trend.
Daleko bolje zadržavanje ljuštenja i stabilnost kohezije u poređenju sa peroksidnim formulacijama.
Smjernice za odabir razreda
Service Condition
Preporučena ocjena
Zašto
Kontinuirana visoka temperatura (>200°C), stabilan piling, nula ostataka
Dodatno očvršćen, visoko fenil (npr. Dow 7388, Q2-7406)
>85% zadržavanja ljuštenja, bez krhkosti, >80% zadržavanja snage zadržavanja
Intermitentna kratkotrajna visoka toplota, osjetljiva na troškove
Standardni metilni tip, sušen dodatkom, osušen nakon pečenja (npr. 7657)
Prihvatljivo, ali očekujte određenu degradaciju ljuštenja i moguće krhkost tokom dugih ciklusa
Potreban je vrlo visok početni piling, samo na niskoj temperaturi
Visokokvalitetni metil grade
Nije za kontinuiranu visoku temperaturu; očekujte talog nakon starenja
Zaštitni film, visoka kohezija, niska ljepljivost
Visoko umreženost niskog ljuštenja
Odlična stabilnost na starenje, ali očvrsnuta i manje prilagodljiva
Aokai PTFE preporuka : Za bilo koju PTFE traku koja će imati trajne temperature iznad 200°C, navedite PSA metilfenil silikon očvršćen dodatkom. Prvobitni trošak je veći, ali sprečava kvarove na terenu uzrokovane ostacima ljepila ili gubitkom veze.
Sažetak – Usklađivanje kvalitete silikona PSA s toplinskom potražnjom
Silikonski PSA metilnog tipa (posebno osušen peroksidom) je pogodan samo za povremenu ili nisku temperaturu. Nakon 7 dana na 250°C, očekujte gubitak od ljuštenja od 30-50% i moguće krhkost.
Metilfenil (visoko fenil) silikon PSA zadržava >85% čvrstoće na ljuštenju i fleksibilnu koheziju nakon istog starenja. To je izbor za kontinuirani rad na 200-250°C.
Mehanizam umrežavanja je veoma bitan: dodatno očvršćavanje (hidrosililacija) je daleko stabilnije od stvrdnjavanja peroksidom.
Visoko ljušteni slojevi kompenziraju stabilnost starenja za početnu ljepljivost – izbjegavajte ih u vrućim aplikacijama.
Za zahtjevno spajanje pri visokim temperaturama, Aokai PTFE koristi metilfenil silikonske PSA očvršćene dodatkom. Na zahtjev možemo dati podatke o zadržavanju ljuštenja nakon 1000h na 250°C.
