Keď a PTFE vysokoteplotná lepiaca páska sa používa v horúcom prostredí – povedzme 200 °C počas týždňov alebo mesiacov – silikónové lepidlo citlivé na tlak (PSA) sa môže meniť. Sila odlupovania môže stúpať, klesať alebo prenášať zvyšky. Kohézia sa môže zvýšiť (krehkosť) alebo znížiť (zlyhanie súdržnosti).
Nie všetky silikónové PSA sa správajú rovnako. Rozdiely spočívajú v zložení polyméru (metyl vs. metylfenyl), mechanizme zosieťovania (peroxid vs. adičné vytvrdzovanie) a pomere živice MQ ku kaučuku.
Aokai PTFE používa v našich páskach viacero druhov silikónu PSA. Táto príručka vysvetľuje, čo sa stane s pevnosťou v odlupovaní a súdržnosťou po starnutí pri vysokej teplote pre každú triedu a ako si vybrať tú správnu pre vašu aplikáciu.
Čo sa stane so silikónovým PSA pri zahrievaní – dva režimy zlyhania
Pri starnutí pri vysokej teplote (200 – 250 °C) môžu silikónové PSA prejsť dvoma protichodnými zmenami:
1. Dodatočné zosieťovanie (vedie ku krehkosti)
Nezreagované funkčné skupiny pokračujú v reakcii, čím sa zvyšuje hustota zosieťovania. Počiatočná pevnosť v odlupovaní sa môže dočasne zvýšiť a potom prudko klesnúť, pretože lepidlo bude príliš tuhé. Zdá sa, že statická pevnosť v šmyku sa zvyšuje, ale priľnavosť a odolnosť proti nárazu sa zhoršujú. Lepiaca fólia stvrdne a praskne.
2. Degradácia chrbtice (vedie k strate odlupovania a zvyškov)
Polydimetylsiloxánový hlavný reťazec podlieha cyklizácii a štiepeniu reťazca. Pevnosť odlupovania neustále klesá. Lepidlo sa môže preniesť na substrát (zvyšok) alebo zlyhať súdržne. Toto je bežné u nízkokvalitných metylsilikónových PSA.
Kľúčové modulačné parametre:
Obsah fenylu (vyšší = lepšia tepelná odolnosť)
Hustota zosieťovania a typ vytvrdzovania (adičné vytvrdzovanie vs. vytvrdzovanie peroxidom)
Retencia odlupovania po starnutí (200-250°C): Sila odlupovania najprv mierne stúpa, potom klesá. Po 7 dňoch pri 250 °C je retencia šupky iba 50-70 % . Výkon klesá rýchlejšie pri vyšších teplotách. Degradácia pochádza z cyklizácie dimetylsiloxánového hlavného reťazca.
Stabilita súdržnosti: Verzie vytvrdzované peroxidom (napr. KR-101) majú zvyškové iniciátory, ktoré spôsobujú nekontrolované následné vytvrdzovanie – lepidlo tvrdne a krehne. Počiatočná pevnosť v šmyku sa zlepšuje, ale prídržná sila klesá a dochádza k poruche súdržnosti vplyvom tepla. Adične vytvrdené verzie sú o niečo lepšie, ale stále obmedzené zlou vlastnou tepelnou odolnosťou dimetylového hlavného reťazca.
2. Metylfenylpolysiloxán (kvalitný odolný voči vysokým teplotám)
Retencia šupky po starnutí: Fenylové bočné reťazce narúšajú pravidelné balenie dimetylových segmentov a potláčajú degradáciu cyklizácie. Po 7 dňoch pri 250 °C, retencia pevnosti v odlupovaní presahuje 85 % . Formulácie s vysokým obsahom fenylov si zachovávajú stabilné odlupovacie vlastnosti aj pri 260-288 °C.
Stabilita súdržnosti: Výborná. Pevnosť v šmyku sa mení minimálne; retencia prídržnej sily presahuje 80 %. Lepiaca vrstva zostáva dlhodobo pružná bez skrehnutia alebo zvyškov. Adične vytvrdzované druhy s vysokým obsahom fenylu sú prémiový tepelne stabilný silikón PSA.
3. Špeciálne vlastné triedy s vysokým a nízkym odlupovaním
Vysoko odlupovacie triedy (napr. Dow 7385, typické odlupovanie >10N/25mm): Vysoká náplň živice MQ poskytuje vynikajúcu počiatočnú lepivosť a pevnosť pri odlupovaní, ale za cenu tepelnej odolnosti a stability súdržnosti. Po starnutí vykazujú väčší úbytok kôry a sú náchylné na zvyšky v dôsledku tepelného rozkladu živice. Používajte len pre občasné aplikácie pri nízkych teplotách.
Druhy ochranných fólií s nízkym odlupovaním a vysokou súdržnosťou: Vysoká hustota zosieťovania poskytuje stabilný odlupovací výkon a vynikajúcu stabilitu pri starnutí, ale nízku počiatočnú lepivosť. Po starnutí zostávajú súdržné, ale stvrdnú, čím sa znižuje prispôsobivosť drsným povrchom.
Mechanizmus zosieťovania – peroxid vs. adičné vytvrdzovanie (rovnaká metylová báza)
Dokonca aj s rovnakým metylpolymérom spôsob vytvrdzovania dramaticky mení správanie pri starnutí.
1. Vytvrdený peroxidom (konvenčná raná generácia)
Zvyškový peroxid spúšťa nekontrolované následné zosieťovanie počas starnutia pri vysokej teplote.
Pevnosť odlupovania spočiatku stúpa, potom prudko klesá.
Súdržnosť sa dočasne zvýši, po ktorej nasleduje skrehnutie a výpadok napájania.
Konzistencia starnutia medzi jednotlivými šaržami je slabá.
Cure nevytvára žiadne vedľajšie produkty; sieť crosslink je presne kontrolovateľná.
Zmeny nehnuteľností po starnutí sledujú predvídateľný lineárny trend.
Oveľa lepšia retencia odlupovania a stabilita súdržnosti v porovnaní s peroxidovými formuláciami.
Návod na výber ročníka
Servisný stav
Odporúčaný stupeň
Prečo?
Trvalo vysoká teplota (>200°C), stabilná odlupovanie, nulové zvyšky
Adične vytvrdený, vysokofenylový (napr. Dow 7388, Q2-7406)
>85% zadržanie odlupovania, žiadne krehnutie, >80% zachovanie sily
Prerušované krátkodobé vysoké teplo, citlivé na náklady
Štandardný metylový typ, vytvrdený prídavkom, vytvrdený po vypálení (napr. 7657)
Prijateľné, ale očakávajte určitú degradáciu odlupovania a možné skrehnutie počas dlhých cyklov
Vyžaduje sa veľmi vysoká počiatočná kôra, len nízka teplota
Metylový stupeň s vysokým odlupovaním
Nie pre trvalé vysoké teplo; očakávajte zvyšky po starnutí
Ochranný film, vysoká súdržnosť, nízka lepivosť
Vysoko zosieťovaná trieda s nízkym odlupovaním
Vynikajúca stabilita proti starnutiu, ale vytvrdená a menej prispôsobivá
Odporúčanie Aokai PTFE : Pre akúkoľvek PTFE pásku, ktorá vydrží teploty nad 200 °C, špecifikujte dodatočne vytvrdený metylfenyl silikón PSA. Počiatočné náklady sú vyššie, ale predchádza sa tým poruchám na poli spôsobeným zvyškami lepidla alebo stratou spoja.
Zhrnutie – Prispôsobenie triedy silikónu PSA tepelným požiadavkám
Silikón PSA metylového typu (najmä vytvrdzovaný peroxidom) je vhodný len na občasné alebo nízkoteplotné použitie. Po 7 dňoch pri 250°C počítajte s 30-50% stratou šupky a možným skrehnutím.
Metylfenyl (vysokofenyl) silikón PSA si po rovnakom starnutí zachováva >85% pevnosť v odlupovaní a pružnú súdržnosť. Je to voľba pre nepretržitú prevádzku pri 200-250 °C.
Veľmi dôležitý je mechanizmus zosieťovania: adičné vytvrdzovanie (hydrosilylácia) je oveľa stabilnejšie ako vytvrdzovanie peroxidom.
Vysoko odlupovacie triedy vymieňajú stabilitu pri starnutí za počiatočnú lepivosť – vyhnite sa im pri aplikáciách za tepla.
Pre náročné vysokoteplotné lepenie používa Aokai PTFE adične tvrdené metylfenyl silikónové PSA. Na požiadanie môžeme poskytnúť údaje o zachovaní šupky po 1000 hodinách pri 250 °C.
