Kiedy A Wysokotemperaturowa taśma samoprzylepna PTFE jest używana w gorącym środowisku – powiedzmy 200°C przez tygodnie lub miesiące – silikonowy klej samoprzylepny (PSA) może się zmienić. Wytrzymałość na odrywanie może wzrosnąć, spaść lub przenieść pozostałości. Spójność może wzrosnąć (kruchość) lub zmniejszyć (zniszczenie spójności).
Nie wszystkie silikonowe PSA zachowują się tak samo. Różnice sprowadzają się do składu polimeru (metyl vs metylofenyl), mechanizmu sieciowania (utwardzanie nadtlenkowe lub addycyjne) oraz stosunku żywicy MQ do gumy.
Aokai PTFE wykorzystuje w swoich taśmach różne gatunki silikonu PSA. W tym przewodniku wyjaśniono, co dzieje się z wytrzymałością na odrywanie i spójnością po starzeniu w wysokiej temperaturze dla każdego gatunku oraz jak wybrać odpowiedni do swojego zastosowania.
Co dzieje się z silikonowym PSA pod wpływem ciepła – dwa tryby awarii
Podczas starzenia w wysokiej temperaturze (200-250°C) silikonowe PSA mogą ulegać dwóm przeciwstawnym zmianom:
1. Sieciowanie wtórne (prowadzi do kruchości)
Nieprzereagowane grupy funkcyjne nadal reagują, zwiększając gęstość usieciowania. Początkowa wytrzymałość na odrywanie może chwilowo wzrosnąć, a następnie gwałtownie spaść, gdy klej stanie się zbyt sztywny. Statyczna wytrzymałość na ścinanie wydaje się wzrastać, ale siła trzymania i odporność na uderzenia pogarszają się. Warstwa kleju staje się twarda i pęka.
2. Degradacja szkieletu (prowadzi do utraty skórek i pozostałości)
Szkielet polidimetylosiloksanu ulega cyklizacji i rozerwaniu łańcucha. Wytrzymałość na odrywanie stale spada. Klej może przenieść się na podłoże (pozostałość) lub utracić spójność. Jest to powszechne w przypadku niskiej jakości metylosilikonowych PSA.
Gęstość usieciowania i rodzaj utwardzania (utwardzanie addycyjne vs. utwardzanie nadtlenkiem)
Stosunek żywicy MQ do gumy silikonowej
Klasyfikacje gatunków według struktury chemicznej
1. Standardowy polidimetylosiloksan (silikon typu metylowego PSA)
Retencja odrywania po starzeniu (200-250°C): Wytrzymałość na odrywanie początkowo nieznacznie wzrasta, a następnie spada. Po 7 dniach w temperaturze 250°C, trwałość skórki wynosi jedynie 50-70% . Wydajność spada szybciej w wyższych temperaturach. Degradacja następuje w wyniku cyklizacji szkieletu dimetylosiloksanu.
Stabilność spójności: Wersje utwardzane nadtlenkiem (np. KR-101) zawierają resztkowe inicjatory, które powodują niekontrolowane utwardzanie końcowe – klej twardnieje i staje się kruchy. Początkowa wytrzymałość na ścinanie poprawia się, ale siła trzymania spada, a pod wpływem ciepła następuje uszkodzenie spójności. Wersje utwardzane addycyjnie są nieco lepsze, ale nadal ograniczone przez słabą naturalną odporność cieplną szkieletu dimetylowego.
2. Metylofenylopolisiloksan (gatunek odporny na wysokie temperatury)
Zatrzymywanie skórek po starzeniu: Boczne łańcuchy fenylowe zakłócają regularne upakowanie segmentów dimetylowych i hamują degradację cyklizacyjną. Po 7 dniach w temperaturze 250°C, wytrzymałość na odrywanie przekracza 85% . Formuły o wysokiej zawartości fenylu utrzymują stabilne właściwości zdzierania nawet w temperaturze 260-288°C.
Stabilność spójności: Doskonała. Wytrzymałość na ścinanie zmienia się minimalnie; utrzymanie mocy przekracza 80%. Warstwa kleju pozostaje elastyczna przez długi czas, bez kruchości i pozostałości. Utwardzane addycyjnie gatunki o wysokiej zawartości fenylu to najwyższej jakości termicznie stabilny silikon PSA.
3. Specjalne gatunki niestandardowe o wysokiej i niskiej skórności
Gatunki o wysokiej odrywalności (np. Dow 7385, typowa odrywalność >10N/25mm): Wysokie obciążenie żywicą MQ zapewnia doskonałą początkową przyczepność i wytrzymałość na odrywanie, ale kosztem odporności na ciepło i stabilności kohezji. Po starzeniu wykazują większy spadek odrywania i są podatne na pozostałości w wyniku termicznego rozkładu żywicy. Stosować wyłącznie do sporadycznych zastosowań w niskich temperaturach.
Gatunki folii ochronnych o niskiej odrywalności i wysokiej spójności: Wysoka gęstość usieciowania zapewnia stabilną wydajność odrywania i doskonałą odporność na starzenie, ale niską kleistość początkową. Po starzeniu pozostają spójne, ale twardnieją, zmniejszając dopasowanie do chropowatych powierzchni.
Mechanizm sieciowania – utwardzanie nadtlenkowe vs. addycyjne (ta sama zasada metylowa)
Nawet w przypadku tego samego polimeru metylowego metoda utwardzania radykalnie zmienia zachowanie podczas starzenia.
Doskonała odporność na starzenie, ale utwardzony i mniej podatny
Zalecenia Aokai dotyczące PTFE : W przypadku każdej taśmy PTFE, która będzie wytrzymywać długotrwałe temperatury powyżej 200°C, należy określić utwardzany addycyjnie silikon metylofenylowy PSA. Koszt początkowy jest wyższy, ale zapobiega awariom w terenie spowodowanym pozostałościami kleju lub utratą wiązania.
Podsumowanie – Dopasowanie gatunku silikonu PSA do zapotrzebowania termicznego
Silikon metylowy PSA (zwłaszcza utwardzany nadtlenkiem) nadaje się tylko do użytku sporadycznego lub w niskiej temperaturze. Po 7 dniach w temperaturze 250°C należy spodziewać się utraty 30-50% złuszczania i możliwej kruchości.
Silikon metylofenylo(wysokofenylowy) PSA zachowuje >85% wytrzymałości na odrywanie i elastyczną spójność po tym samym starzeniu. Jest to wybór do ciągłej pracy w temperaturze 200-250°C.
Mechanizm sieciowania ma ogromne znaczenie: utwardzanie addycyjne (hydrolilacja) jest znacznie trwalsze niż utwardzanie nadtlenkiem.
Gatunki o wysokiej odrywalności rezygnują ze stabilności starzenia na rzecz początkowej przyczepności – unikaj ich w zastosowaniach na gorąco.
Do wymagających połączeń w wysokiej temperaturze Aokai PTFE wykorzystuje utwardzane addycyjnie silikony metylofenylowe PSA. Na życzenie możemy dostarczyć dane dotyczące trwałości odrywania po 1000 godzinach w temperaturze 250°C.
Aby uzyskać szczegółowe arkusze danych technicznych i niestandardowe rozwiązania dla tkanin, taśm, pasów siatkowych i innych odpornych na wysokie temperatury PTFE:
Kierując się profesjonalizmem i uczciwością, zapewniamy kompleksowe, dostosowane do indywidualnych potrzeb rozwiązania i przemyślane usługi posprzedażowe.
