Polyolefin và Teflon là hai loại vật liệu polymer riêng biệt có các đặc tính và ứng dụng độc đáo trong sản xuất công nghiệp. Một thách thức phổ biến mà người dùng thường gặp phải là khó khăn trong việc kết dính của các vật liệu này, tạo ra các rào cản đáng kể trong quá trình sản xuất. Bài viết này sẽ phân tích các thành phần để giải thích nguyên nhân đằng sau các thách thức về kết dính của chúng và đề xuất các giải pháp cụ thể và thực tế trong quá trình sản xuất.
A/ Vì sao Polyolefin và Teflon khó dán?
1. Polyolefin
- Polyethylene – PE: Năng lượng bề mặt: 31mJ/m2
- Polypropylene – PP: Năng lượng bề mặt: 29 mJ/m2
Cho đến nay, polyolefin là vật liệu nhựa phổ biến nhất với các đặc tính ưu việt và ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên, bản chất không phân cực của polyolefin là một trong những hạn chế lớn nhất của chúng
Polyolefin là một loại polymer có nguồn gốc từ olefin, một loại hidrocacbon không no, gồm các loại ethylene và propylene. Các polymer thuộc nhóm polyolefin thường có cấu trúc mạch thẳng hoặc gần như thẳng, và chúng thường không phân cực hoặc ít phân cực. Điều này làm cho chúng có nhiều ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệ. PP (polypropylene), PE (polyethylene), HDPE (high-density polyethylene), LDPE (low-density polyethylene), BOPP (biaxially oriented polypropylene), OPP (oriented polypropylene), XLDPE (extra-low-density polyethylene),… đều thuộc vào nhóm các polymer gọi chung là polyolefin.
Polyme mạch thẳng thường có cấu trúc phân tử dài và đều, không có các “khoá” gì trong cấu trúc phân tử để làm cho chúng dễ uốn cong hoặc biến dạng. Điều này làm cho chúng có tính bền hơn hóa học so với các polyme có cấu trúc phân tử phân cực hoặc nhánh nhiều hơn. Đây cũng là lý do PE và PP thường được sử dụng làm màng, hộp,…đựng thực phẩm. Polyme mạch thẳng thường có khả năng di chuyển ít hơn so với polyme có cấu trúc phân cực hoặc nhánh. Khả năng di chuyển ít hơn này làm cho chúng khó bám vào các bề mặt khác và khó dán. Mặt phẳng của các polyme mạch thẳng thường không có các nhóm phân cực như các nhóm hydroxyl (-OH) hoặc amine (-NH2) nằm ở vị trí dễ tiếp xúc với các bề mặt khác. Điều này làm giảm khả năng tương tác giữa các phân tử polyme và vật liệu khác, gây khó khăn trong quá trình dán kết.
2. PTFE- polytetrafluoroethylene (Teflon)
- Năng lượng bề mặt: 19mJ/m2
PTFE, hay polytetrafluoroethylene, là một loại polyme được gọi là nhựa perfluorocarbon. trong nhựa perfluorocarbon, tất cả các nguyên tử carbon trong mạch chính của chuỗi polymer được liên kết hoàn toàn với các nguyên tử flo. Liên kết carbon và flo (liên kết C-F) là một liên kết mạnh đến mức cả oxy và tia cực tím đều không đủ năng lượng để phá vỡ nó. Sức mạnh của liên kết này là nguồn gốc của tính trơ hóa học và đặc tính lão hóa tốt. Sự phân bố của nguyên tử flo” xung quanh khung polyme carbon giúp cân bằng điện tích âm và điện dương, làm cho PTFE không phân cực. Các vật liệu không phân cực không hấp dẫn các chất phân cực, như nước. Polyme flo hóa hoàn toàn này có năng lượng bề mặt thấp gây ra nó không thể bị ướt bởi nước. PTFE không có chất hòa tan nào được biết đến.
PTFE trơ về mặt hóa học. Nó có hệ số ma sát thấp, có nghĩa là nó rất mượt khi chạm vào. Nó hoạt động trong phạm vi nhiệt độ rộng và có đặc tính lão hóa tốt. Nó xốp, thấm khí, bền, kỵ nước, tương thích sinh học và bền với thời tiết.
Nguyên tử fluorine có kích thước lớn và liên kết với carbon rất mạnh mẽ, tạo ra một cấu trúc phân tử rất bền và có tính chất không bám dính tự nhiên. Điều này làm cho bề mặt của Teflon trở nên khá khó bám keo và khó dính với các vật liệu khác.
Ngoài ra, Teflon cũng có khả năng chống chịu hóa chất tốt và có độ bền nhiệt cao, điều này làm cho nó trở thành vật liệu lý tưởng trong nhiều ứng dụng như ống dẫn chất lỏng, chảo chống dính và các ứng dụng y tế. Tuy nhiên, đặc tính không bám dính của Teflon cũng gây khó khăn trong việc dán nó với các vật liệu khác, và đòi hỏi các phương pháp chuẩn bị bề mặt và keo đặc biệt để đảm bảo độ dính tốt.
Lựa chọn loại keo phù hợp và kỹ thuật ứng dụng thích hợp cho các vật liệu Polyolefin và Teflon cũng quan trọng như việc đảm bảo kết dính mạnh mẽ. Prostech, với đội ngũ chuyên gia keo có kinh nghiệm, sẵn sàng cung cấp các giải pháp về loại keo phù hợp và phương pháp ứng dụng thích hợp được điều chỉnh cho quy trình sản xuất của bạn.
B/ Vậy làm sao để dán những vật liệu này?
1. Polyolefin
- Sử dụng keo cường lực acrylic
-
- Liên kết nhựa năng lượng bề mặt thấp
- Không cần xử lý bề mặt bằng ngọn lửa, corona hoặc plasma
- Tỷ lệ trộn 1:1 dễ dàng
- Không nguy hiểm khi vận chuyển
- Lý tưởng để liên kết nhiều loại bề mặt
- Dễ dàng sử dụng
- Chữa hoàn toàn ở nhiệt độ phòng
- Kháng hóa chất tốt
- Sức mạnh tác động tốt
Keo có khả năng cố định hai bề mặt trong vòng chưa đầy 10 phút. Một số sản phẩm có thời gian mở lâu hơn để có thời gian liên kết các bề mặt lớn hơn. Có những sản phẩm phù hợp cho những khoảng trống nhỏ, hoặc có mùi nhẹ hạn chế ảnh hưởng đến người sử dụng. Những chất kết dính acrylic cường lực cho khả năng chống va đập tốt và chịu được môi trường tốt. Chúng cũng có thể được sử dụng để liên kết polyolefin với nhiều loại vật liệu nền khác.
 |
 |
- Các chất kết dính khác cho polyolefin bao gồm chất kết dính cyanoacrylate, epoxy và UV
-
- Sử dụng primer với chất kết dính cyanoacrylate để liên kết. Cyanoacrylate gần như đông kết ngay lập tức và mang lại độ bám dính tốt với điều kiện bề mặt được xử lý trước bằng primer. Các liên kết chống lại các dung môi không phân cực nhưng không tốt bằng dung môi phân cực.
- Có thể thử nghiệm việc cung cấp một số hình thức xử lý bề mặt như xử lý ngọn lửa, corona hoặc plasma để sử dụng các loại epoxy và tia cực tím. Ưu tiên sử dụng epoxy có tính chất flexible.
2. Polytetrafluoroethylene
- Các sản phẩm keo cường lực acrylic được phát triển đặc biệt cho polyolefin năng lượng bề mặt thấp và cả PTFE.
- Cách liên kết PTFE – Lời khuyên cho việc chuẩn bị và liên kết bề mặt: Nếu acrylic không phù hợp với ứng dụng của bạn, hãy sử dụng primer và chỉ sử dụng với chất kết dính cyanoacrylate. Hoặc sử dụng chất ăn mòn fluorocarbon như “Tetra-Etch” để mở rộng lựa chọn sang các công nghệ kết dính khác. Xử lý bằng tia Corona, ngọn lửa, plasma và mài mòn hầu như không cải thiện độ bám dính với PTFE.
- Lưu ý: Ngoài việc đòi hỏi sự chuẩn bị bề mặt thì việc dán kết các vật liệu như PP, PE, và Teflon với acrylic có thể được cải thiện thông qua việc sử dụng các công nghệ keo dán mới từ chúng tôi.
—————————————–
Để biết thêm thông tin, hãy liên hệ Prostech để thảo luận cùng với các chuyên gia keo của chúng tôi:
