Lepidlá a tmely

Lepiace látky sú zvyčajne v tekutej forme. Môžete však nájsť aj pevnú formu, napr. prášok, perly, tyčinky alebo kartuše, ktoré po roztavení tvoria zvar. Jeho pevnosť závisí od viacerých faktorov: súdržnosti, priľnavosti, tvaru a hrúbky vrstvy lepidla, ako aj od tzv. hĺbky preniknutia materiálu lepiacou látkou. Najdôležitejšia je priľnavosť a súdržnosť, ktoré ovplyvňujú typ a silu chemickej interakcie lepidla so spájanými povrchmi, ako aj mechanickú pevnosť samotnej vrstvy lepidla. Vhodný výber lepidla pre typ a veľkosť materiálov, ktoré sa majú spájať, umožňuje ich relatívne jednoduché zlepenie.

Medzi najvýznamnejšie výhody použitia lepidiel v porovnaní s inými technikami spájania materiálov (napr. tepelné lepenie, mechanické upevňovanie) patrí schopnosť efektívne rozložiť napätie v celom spoji. Medzi ďalšie výhody patrí zlepšená estetika spoja a nízke náklady na mechanizáciu takéhoto procesu.

Metódy prípravy povrchu pred lepením

Pre vytvorenie odolného zvaru je veľmi dôležité povrch pred nanesením lepidla správne pripraviť. Existuje niekoľko základných metód čistenia povrchu, ako je chemické ošetrenie, abrazívne čistenie, odmasťovanie, lakovanie alebo tzv. aktivácia povrchov (používa sa hlavne na plasty). Jednou zo základných látok používaných na tento účel je kyselina chlorovodíková , ktorá sa v tejto aplikácii používa hlavne ako odmasťovač povrchu.

V prípade nedostatočnej prípravy povrchu môže dôjsť k odlupovaniu lepeného spoja, ktoré je ovplyvnené adhéznymi a kohéznymi silami, čo spôsobuje trhliny buď vo vnútri spoja, alebo v mieste spojenia lepidla s iným povrchom. Pevnosť lepeného spoja môžu nepriaznivo ovplyvniť aj ďalšie faktory, ako je svetlo, teplo, mechanické namáhanie alebo rozpúšťanie lepidla.

Lepidlá – klasifikácia, suroviny a výroba

Lepidlá možno kategorizovať podľa typu metódy spájania materiálu. Základným kritériom je, či daná zlúčenina chemicky reaguje s materiálmi a spôsobuje stvrdnutie celého zvaru, čím sa výrazne zvyšuje jeho mechanická pevnosť. Ďalším kritériom je typ použitej suroviny. V tomto prípade sa zaoberáme lepidlami prírodného pôvodu (napr. rastlinné a živočíšne lepidlá, ktoré sa používajú okrem iného v papierenskom a textilnom priemysle) alebo syntetickými, ktoré majú najširšie spektrum použitia. Môžeme rozlišovať mnoho typov syntetických lepidiel, ako napríklad kyanoakryláty (hovorovo známe ako „superlepidlo“), akrylové lepidlá, polyuretánové, amínové, epoxidové, silikónové a mnoho ďalších.

Kyanoakrylátové lepidlá

Kyanoakrylátové lepidlá existujú na priemyselnom trhu od 90. rokov 20. storočia. Ich široké uplatnenie je spôsobené jednoduchou aplikáciou, rýchlym vytvrdnutím pri izbovej teplote, tepelnou odolnosťou a mnohým rozpúšťadlám, ako aj silnými spojovacími vlastnosťami prakticky akéhokoľvek materiálu.

Výroba tohto lepidla je síce teoreticky jednoduchá, ale v praxi spôsobuje určité ťažkosti. Suroviny, teda alkylkyanoakrylát a formaldehyd, sa kondenzujú v prítomnosti alkalického katalyzátora. Získaný polymér sa potom dôkladne vysuší a tým sa zbaví rozpúšťadla. Hlavnou ťažkosťou v tomto procese je tendencia monoméru spontánne polymerizovať, čo ovplyvňuje sušenie a ďalšie spracovanie polyméru.

Akrylové lepidlá

Základnými surovinami na výrobu akrylových lepidiel sú kyseliny akrylové a metakrylové a ich deriváty na báze esterov. Iné zlúčeniny, ako napríklad metylmetakrylát, sa zvyčajne používajú len ako pomocné monoméry. Vďaka vhodnému výberu polymérov a monomérov, ako aj podmienkam polymerizačného procesu, je možné získať obrovskú paletu akrylových zlúčenín s adhezívnymi vlastnosťami. Akrylové lepidlá zvyčajne obsahujú vo svojom zložení špeciálny aktivátor, ktorý iniciuje proces vytvrdzovania.

Polyuretánové lepidlá

V tejto skupine nachádzame jednozložkové a dvojzložkové lepidlá. Prvé z nich obsahujú prepolyméry a vytvrdzujú sa vplyvom vody alebo vlhkosti zo vzduchu. Pre dosiahnutie správnej priľnavosti sa spájanie materiálov jednozložkovými lepidlami zvyčajne vykonáva v špeciálnych lisoch, často pri zvýšenej teplote, čo urýchľuje čas vytvrdzovania. Naproti tomu dvojzložkové lepidlá obsahujú dve zložky (polyoly a izokyanáty) a sú pripravené na použitie po ich zmiešaní vo vhodných pomeroch.

Polyuretánové lepidlá sa vyznačujú vynikajúcou priľnavosťou k hladkým a pórovitým povrchom, vďaka čomu účinne spájajú rôzne materiály, ako je drevo, papier, kartón, sendvičové panely. Môžu sa použiť aj v stavebníctve na lepenie betónu alebo plechu. Zvary vytvorené s použitím polyuretánových lepidiel sa vyznačujú vynikajúcou odolnosťou, a to aj pri nízkych teplotách, vysokou flexibilitou a odolnosťou voči vode.

Silikónové lepidlá

Silikónové lepidlá sú nenahraditeľným materiálom používaným v stavebníctve, najmä na účely estetickej úpravy miestností. Vyznačujú sa vynikajúcou flexibilitou a priľnavosťou k mnohým typom podkladov. Zabraňujú spotrebe materiálu rovnomerným rozložením zaťaženia a znižujú výrobné náklady, čím nahrádzajú tradične používané mechanické spoje, ako sú skrutky.

Silikónové lepidlá sú mimoriadne všestranné. Umožňujú vám spojiť rôzne materiály, ako sú kovy s plastmi alebo sklom. Silikónové lepidlá sú prevažne organokremičité zlúčeniny vyrobené z piesku s gélovou konzistenciou. Jednou z hlavných zložiek vysoko kvalitných silikónových lepidiel je vodné sklo, ktoré vzniká reakciou oxidu kremičitého s hydroxidom sodným . Silikóny vďaka svojim vlastnostiam účinne nahradili okenný tmel a rôzne tesnenia na drevo.

Čítajte viac: lepidlá na plasty

Epoxidové lepidlá

Epoxidové lepidlá vďaka svojej pevnosti a vynikajúcej priľnavosti k mnohým povrchom patria do skupiny univerzálnych lepidiel s mnohými aplikáciami. Jednou z hlavných zložiek týchto lepidiel je nonylfenol vyrábaný skupinou PCC. Ide o zmes izomérov obsahujúcu prevažne p-nonylfenol. Nonylphenol zohráva úlohu medziproduktu v mnohých výrobných procesoch.

Epoxidové lepidlá vďačia za svoju popularitu niekoľkým vlastnostiam:

1. Majú epoxidové, hydroxylové, amino a ďalšie polárne skupiny, vykazujú silné adhézne a kohézne vlastnosti. To má priamy vplyv na ich vysokú priľnavosť k mnohým materiálom, ako sú kovy, sklo a keramika. Môžu sa tiež použiť na získanie zmesí s nízkou viskozitou, ktoré umožňujú lepšie roztieranie, zmáčavosť a prenikanie lepidla.
2. vytvrdzujú bez uvoľňovania vody a iných chemických zlúčenín. To umožňuje spájať materiály bez použitia sily (tlaku), čo je výhodné pri lepení materiálov ako kov a sklo,
3. sú mimoriadne odolné voči širokej škále rozpúšťadiel a navyše zohrávajú úlohu účinnej bariéry pre teplo a elektrinu,
4. ich čas vytvrdzovania môžete upraviť použitím špeciálnych tvrdidiel,
5. počas vytvrdzovania sa zmršťujú vo veľmi malej miere (aj o 1 %), čo znamená, že napätie vznikajúce v lepidle je nižšie a väzba lepidla je oveľa silnejšia,
6. Poskytujú najvyššiu pevnosť spomedzi všetkých typov lepidiel dostupných na trhu.

Ponuka skupiny PCC pre lepiaci priemysel

Skupina PCC je výrobcom širokej škály polyéterpolyolov (rad Rokopol® ), ktoré sa môžu použiť na výrobu prepolymérov , často označovaných ako jednozložkové lepidlá. Sú súčasťou polyolovej zložky v polyuretánových dvojzložkových lepidlách a možno ich nájsť aj v tmeloch a elastoméroch . Pri výrobe polyuretánových materiálov sa používajú aj rôzne látky modifikujúce ich vlastnosti, vrátane fosforových spomaľovačov horenia, ktoré sú v ponuke dostupné ako produkty radu Roflam , a tepelných stabilizátorov Rostabil .

Polyuretánové lepidlá sa používajú v mnohých odvetviach vrátane baníctva, stavebníctva, automobilového priemyslu a nábytkárstva. V baniach sa prasknuté orogény utesňujú pomocou PUR. Okrem toho toto lepidlo utesňuje prasknuté stavebné konštrukcie a spevňuje silne uvoľnené horniny a uhoľné sloje. Tým sa minimalizujú riziká spojené s banskými prácami vykonávanými v baniach. Produkty radu Promopur a Promostat sú určené pre banský priemysel.

Dôležitou skupinou polyuretánových lepidiel sú produkty určené na stavbu športových povrchov, ako napríklad rad Active Play . Kombináciou gumového granulátu s vhodným lepidlom získate jednotný, bezškárový povrch, ktorý možno použiť na tenisových kurtoch, ihriskách, športových ihriskách, ako aj v telocvičniach a fitnescentrách. Takto vytvorené povrchy majú vysoký stupeň flexibility, odolnosti a tlmenia nárazov vďaka efektívnemu absorbovaniu energie.

Budúcnosť lepiacej industrie

Neustále rastúca výroba automobilov a dopyt po obalových materiáloch priniesli výrazný rozvoj sektora lepidiel. Takýto nárast je výsledkom najmä moderných automobilových trendov, v ktorých sa zváračské práce (za účelom montáže častí motora) postupne nahrádzajú používaním vysoko kvalitných lepidiel a tmelov. Druhou hnacou silou tohto odvetvia je neustály nárast infraštruktúrnej aktivity. Rýchla urbanizácia a rastúca populácia v rozvojových krajinách viedli k širšiemu používaniu vysoko kvalitných lepidiel v stavebníctve. Dôležitým trendom v tomto odvetví je aj výstavba energeticky úsporných domov, kde je inštalácia izolačných systémov s použitím okrem iného lepidiel kľúčová pre zabezpečenie správnej tepelnej izolácie budovy. Používanie moderných lepidiel sa zvyšuje aj v dynamicky sa rozvíjajúcom elektronickom priemysle, okrem iného pri výrobe smartfónov, tabletov, notebookov a rôznych zariadení a príslušenstva.