Quando si formano legami con l'adesivo, non è così semplice che l'adesivo si limiti ad incollare due materiali. A seconda dei materiali da incollare, l'adesivo forma legami utilizzando una combinazione di due diversi meccanismi: il legame fisico e il legame chimico. Sebbene entrambi siano importanti, questi legami funzionano in modi diversi, ciascuno con i propri punti di forza e limiti.

Che cos'è il legame fisico?

L'incollaggio fisico si riferisce all'ancoraggio dell'adesivo ai substrati e alla formazione di un legame più fisico, da cui il nome. I legami fisici si formano quando l'adesivo fuso viene applicato a un substrato e scorre negli spazi aperti della superficie. L'adesivo si raffredda e si indurisce, formando un legame tra i substrati. Questa forma di incollaggio è il meccanismo predominante su substrati porosi come legno non trattato, tessuto, cartone, ecc.

Tra gli elementi che possono influenzare la forza di un legame fisico vi sono l'adesivo Viskosität, Offene zeit e la lunghezza e la forza di compressione del substrato. Gli adesivi a basso contenuto di Viskosität (come il tecbond 5) hanno una maggiore velocità di scorrimento, che consente loro di diffondersi ulteriormente e di penetrare negli spazi più piccoli della superficie del substrato, rafforzando ulteriormente il legame.

La quantità di compressione applicata ai substrati determina la portata dell'adesivo negli spazi aperti. Gli adesivi a più alto contenuto di Viskosität possono non fluire adeguatamente nel substrato quando vengono applicati inizialmente, ma con la compressione vengono forzati a penetrare negli spazi aperti della superficie, formando un forte legame fisico una volta indurito.

Per gli adesivi con velocità di presa inferiori, anche la durata della compressione influisce sulla forza di adesione, poiché più a lungo i substrati vengono tenuti insieme, più a lungo l'adesivo viene forzato negli spazi aperti mentre è ancora fuso.

Per quanto riguarda Offene zeit, le formulazioni di adesivo con tempi aperti medio-lunghi hanno più tempo per fluire all'interno e attraverso il substrato, riempiendo un maggior numero di spazi vuoti nella superficie prima dell'indurimento.

Che cos'è il legame chimico?

Il legame chimico negli adesivi hot melt comporta la formazione di interazioni polari o non polari tra le molecole dell'adesivo e il substrato. In altre parole, l'adesivo avrà una qualche forma di "attrazione" verso entrambi i substrati.

Un esempio di interazione polare e non polare è rappresentato dall'acqua e dall'olio. L'acqua è un composto polare, mentre l'olio è un composto non polare, il che significa che non combaciano chimicamente e quindi si separano quando entrano in contatto tra loro.

Le formulazioni degli adesivi hot melt funzionano rispecchiando chimicamente i substrati a cui cercano di aderire (i substrati polari richiedono un adesivo polare per formare un legame, mentre i substrati non polari richiedono un adesivo non polare). In un senso molto elementare, la compatibilità chimica forma interazioni molecolari tra l'adesivo e il substrato, dando luogo a un legame chimico.

L'incollaggio chimico è necessario su substrati lisci e non porosi o su substrati le cui aree porose sono già state riempite con un'altra sostanza. Ad esempio, il polipropilene è estremamente difficile da incollare, in quanto la sua composizione chimica è difficilmente compatibile, mentre i materiali verniciati ai raggi UV o stampati sono stati ricoperti di lacca o inchiostro, che hanno già riempito gli spazi vuoti sul materiale.

Le molecole di adesivo hot melt richiedono energia per formare i loro legami. Questa energia si ottiene sotto forma di calore. Per questo motivo, più alta è la temperatura di applicazione, più energia hanno le molecole per formare legami efficienti. Aumentando la quantità di adesivo applicato al substrato, aumenterà il numero di molecole disponibili per l'incollaggio.

Indipendentemente dal metodo di incollaggio richiesto per il substrato in questione, un adesivo cercherà sempre di formare un legame sia fisico che chimico. Alcuni dei legami più forti si verificano quando l'adesivo esegue una miscela di legami fisici e chimici.

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