Plast je všadeprítomný materiál používaný v širokej škále odvetví – od automobilového priemyslu a elektroniky až po priemysel a modelárstvo. Jeho odolnosť, ľahkosť a odolnosť voči korózii z neho robia vynikajúci a všestranný stavebný materiál. Treba však mať na pamäti, že vzhľadom na tieto špecifické chemické vlastnosti si účinné lepenie plastových prvkov vyžaduje použitie rovnako účinných lepidiel. Pri ich výbere je potrebné zohľadniť rôzne faktory – napr. typ polyméru, flexibilitu spoja, teplotnú odolnosť alebo pracovné prostredie. Ako si teda vybrať najlepšie lepidlo na lepenie plastov? Aké sú vlastnosti dobrého lepidla na plasty? Na čo si treba pamätať a akým chybám sa treba vyhnúť?
Ako funguje lepidlo na plasty?
Jednoducho povedané : produkt sa nanesie na daný povrch, potom sa voda/rozpúšťadlo postupne odparuje, čo spôsobí vyschnutie lepidla a spojenie častí.
V tomto bode je však vhodné rozlišovať medzi niekoľkými hlavnými typmi lepidiel – t. j. lepidlami na báze rozpúšťadla, lepidlami na báze vody, reaktívnymi lepidlami a tavnými lepidlami, pričom každé z nich používa odlišné mechanizmy adhézie a súdržnosti.
- Lepidlá na báze rozpúšťadla a vody
Lepidlá na báze rozpúšťadla a vody fungujú tak, že sa nosič (organické rozpúšťadlo alebo voda) odparí a na povrchu zostane tenká vrstva spojiva, ktorá spojí jednotlivé prvky. V prípade lepidiel na báze rozpúšťadla môže dôjsť aj k čiastočnému rozpusteniu plastových povrchov, čo zvyšuje priľnavosť (jav prilepenia jedného povrchu k druhému). - Reaktívne lepidlá
Chemicky vytvrdzujúce lepidlá, t. j. kyanoakrylátové (tzv. „superlepidlo“) alebo epoxidové, využívajú na vytvrdnutie spoja chemické reakcie. Kyanoakryláty polymerizujú, keď sú vystavené vlhkosti zo vzduchu, a vytvárajú silné a pevné spoje. Epoxidové lepidlá sa na druhej strane skladajú z dvoch zložiek – živice a tvrdidla – ktoré navzájom reagujú, čo vedie k tvorbe zosieťovaných polymérnych štruktúr s vysokou mechanickou pevnosťou. - Tavné lepidlá
Tavné lepidlá fungujú tak, že polymérne spojivo sa zahrieva a ochladzuje. Po zahriatí sa lepidlo skvapalní, čo umožňuje jeho nanesenie na povrch, a potom pri ochladzovaní stuhne a vytvorí trvalý spoj.
Druhy plastových lepidiel a ich vlastnosti
1. Kyanoakrylátové (CA) lepidlá
Kyanoakryláty sú jednozložkové lepidlá, ktoré podliehajú aniónovej polymerizácii za prítomnosti vlhkosti zo vzduchu alebo stopového množstva vody na plastovom povrchu. Spoj sa vytvára tvorbou dlhých polymérnych reťazcov, čo zaisťuje vysokú pevnosť spoja. Ich hlavnými vlastnosťami sú veľmi rýchle vytvrdzovanie (rádovo v sekundách), vysoká mechanická pevnosť a krehkosť spoja.
- Použitie : lepenie polykarbonátov, akrylového skla (PMMA), polystyrénu (PS) ; obmedzená účinnosť na substrátoch s nízkou povrchovou energiou (napr. polypropylén (PP) ).
2. Epoxidové lepidlá
Epoxidové lepidlá pozostávajú z epoxidovej živice a tvrdidla, ktoré reagujú chemickým procesom zosieťovania. Epoxidová reakcia vedie k zosieťovanej štruktúre s vysokou mechanickou a chemickou odolnosťou. Vyznačuje sa vysokou pevnosťou v ťahu a šmyku, odolnosťou voči chemikáliám a teplote.
- Použitie : Lepenie ABS, PC, PS, PVC, ako aj kompozitov a kovov na plasty.
3. Polyuretánové (PU) lepidlá
Polyuretánové lepidlá môžu byť jednozložkové (reaktívne s vlhkosťou) alebo dvojzložkové (reakcia izokyanátu s polyolmi). Po vytvrdnutí vytvárajú flexibilné, poveternostným vplyvom odolné spoje, a preto majú svoje hlavné vlastnosti, t. j. dobrú flexibilitu, odolnosť voči vibráciám a teplotám, hydrofóbnosť.
- Použitie : lepenie termoplastov ako PVC, ABS, PU , ako aj aplikácie v automobilovom a stavebnom priemysle.
Pozrite si ponuku pre lepiaci priemysel od skupiny PCC: www.products.pcc.eu/pl/k/kleje/
4. Lepidlá na báze rozpúšťadiel
Tieto lepidlá fungujú tak, že rozpúšťajú plastové povrchy a opäť ich spájajú odparovaním rozpúšťadla. Obsahujú prchavé organické zlúčeniny (napr. acetón, dichlórmetán) a ich vlastnosti sú založené na dobrej penetrácii do povrchu a vysokej chemickej odolnosti po zaschnutí.
- Použitie : lepenie PVC, PS, ABS; použitie v modelárstve a chemickom priemysle .
5. Tavné lepidlá
Ide o polymérne lepidlá, ktoré sa pri zahrievaní stanú tekutými a pri ochladení tuhnú, čím vytvárajú mechanickú väzbu. Najčastejšie sú na báze kopolymérov EVA (etylén-vinylacetát) alebo polyamidov. Vlastnosti: žiadne emisie rozpúšťadiel, vysoká rýchlosť lepenia, odolnosť voči vlhkosti.
- Použitie : obaly ( https://www.products.pcc.eu/sk/k/balenie-2/ ), nábytok, elektronika, lepenie PE a PP fólií.
6. Akrylátové lepidlá (MMA)
Metakrylátové konštrukčné lepidlá obsahujú dve zložky: iniciátor a katalyzátor, ktoré aktivujú radikálovú polymerizáciu a vytvárajú odolný a pevný spoj. Vyznačujú sa vysokou dynamickou pevnosťou, odolnosťou proti nárazu a dobrou priľnavosťou k podkladom s nízkou povrchovou energiou.
- Použitie : lepenie polypropylénu (PP), polyetylénu (PE) , PTFE a uhlíkových vlákien.
Ako si vybrať správne lepidlo pre konkrétny typ plastu?
Aby ste si vybrali správne lepidlo na plasty, je najprv potrebné identifikovať typ plastu. Niektoré, ako napríklad polyetylén (PE) a polypropylén (PP), sú odolné voči lepeniu kvôli svojej nízkej povrchovej energii a vyžadujú si použitie špeciálnych lepidiel alebo zlepšovačov adhézie. Iné, ako napríklad PVC alebo polystyrén, sa lepia ľahšie, čo umožňuje použitie štandardných lepidiel na báze rozpúšťadiel.
Stručne povedané, možno predpokladať, že:
- Kyanoakrylátové lepidlo („superlepidlo“, teda silné lepidlo) je účinné pre mnohé tvrdé plasty.
- Dvojzložkové epoxidové lepidlá sú vhodné pre širokú škálu plastov vrátane PE a PP.
- Polyuretánové lepidlá sú ideálne na vonkajšie použitie.
- Lepidlá na báze rozpúšťadiel sú vhodné na lepenie PVC a polystyrénu.
Ako správne nanášať lepidlo na plasty?
Krok 1: Identifikujte plast . Pred začatím sa uistite, že viete, s akým typom plastu máte do činenia.
Krok 2: Vyčistite povrchy . Dôkladne vyčistite spojované povrchy. Odstráňte všetky nečistoty, prach, olej alebo mastnotu. Na zabezpečenie lepšej priľnavosti môžete použiť izopropylalkohol alebo špeciálny odmasťovač.
Krok 3: Prebrúste povrch . Ak je to možné, je dobré povrch jemne zdrsniť brúskou alebo jemným brúsnym papierom.
Krok 4: Naneste lepidlo . Lepidlo rovnomerne rozotrite na jeden alebo oba povrchy v závislosti od pokynov výrobcu. Po nanesení lepidla jemne pritlačte povrchy k sebe. Uistite sa, že sú starostlivo zarovnané a nepohybujú sa.
Nechajte zlepené časti pôsobiť po dobu odporúčanú výrobcom lepidla. Táto doba sa môže pohybovať od niekoľkých sekúnd (pre kyanoakryláty) do niekoľkých hodín (pre epoxidové lepidlá).
Krok 5: Vyčistite . Po nalepení odstráňte prebytočné lepidlo handričkou namočenou v rozpúšťadle alebo alkohole, najlepšie predtým, ako lepidlo úplne zaschne.
Najčastejšie chyby pri lepení plastov a ako sa im vyhnúť
Chyba 1: Nedostatočná príprava povrchu. Nečistoty – oleje, mastnota – môžu výrazne znížiť účinnosť spoja, čo vedie k netrvalému spojeniu lepených prvkov. Preto by sa mal povrch pred nanesením lepidla dôkladne vyčistiť, najlepšie izopropylalkoholom alebo iným vhodným rozpúšťadlom.
Chyba 2: Nesprávne lepidlo pre daný typ povrchu. Napríklad použitie univerzálneho lepidla na polyetylén, ktoré vyžaduje špeciálne lepidlá zlepšujúce priľnavosť.
Aplikácia plastových lepidiel v rôznych odvetviach
Elektronický priemysel
V elektronickom priemysle sú plastové lepidlá nevyhnutné na montáž krytov zariadení, pripevňovanie súčiastok k doskám plošných spojov, balenie , izoláciu a ochranu citlivých elektronických súčiastok. Zároveň musia tieto lepidlá spĺňať prísne požiadavky na elektrickú vodivosť a tepelnú odolnosť a často aj minimalizovať riziko poškodenia súčiastok elektrostatickými výbojmi (ESD).
Stavebný priemysel
V stavebníctve sa lepidlá používajú na montáž PVC komponentov, t. j. potrubí, okien, profilov. Tieto lepidlá musia byť vysoko odolné voči meniacim sa poveternostným podmienkam, vibráciám a hmotnosti, čím sa zabezpečí dlhodobá stabilita a tesnosť spojov.
Viac informácií: https://www.products.pcc.eu/sk/k/stavebna-konstrukcia/
Nábytkársky priemysel
Lepidlá sa zvyčajne používajú na lepenie dekoratívnych prvkov, t. j. laminátov a dyh, ako aj na pripevňovanie rôznych plastových komponentov. V tomto prípade musia lepidlá ponúkať vysokú priľnavosť k rôznym materiálom a esteticky príjemný povrch, aby negatívne neovplyvnili vzhľad hotového výrobku.
Viac informácií: https://www.products.pcc.eu/sk/k/nabytok/
Automobilová výroba
Plastové lepidlá sa v automobilovej výrobe používajú na montáž interiérových komponentov, nárazníkov, panelov karosérie a iných plastových komponentov. Rovnako ako v iných odvetviach musia spĺňať špeciálne požiadavky – ako je mechanická pevnosť, odolnosť voči olejom, palivám a extrémnym teplotám – ktoré sú kľúčové pre bezpečnosť a životnosť vozidiel.
V každom z týchto sektorov je správny výber lepidla pre priemyselné aplikácie kľúčový pre zabezpečenie optimálneho výkonu a životnosti produktu.
- Hanyż, B., & Gajewska-Kobus, I. (2001). Kleje poliuretanowe nowej generacji. Izolacje, 6, 24-25.
