-13 .jpg

Jätkusuutlikud struktuursed kuumsulamliimid:

Suure sideme tugevuse kombineerimine suletud{0}}ahela ringlussevõtuga

Sissejuhatus

Kuumsulaliimidest (HMA-d) on tänu nende lahustivabale -vabale koostisele, kiirele kõvenemiskiirusele ja keskkonnasõbralikule töötlemisele saanud oluline liimimislahendus pakendamise, puidutöötlemise, autotööstuse, elektroonika, hügieenitoodete ja tööstusliku koostu jaoks.

Tavalised kuumsulamliimid-eriti EVA-l (etüleenvinüülatsetaadil){1} põhinevad süsteemid{1}} seisavad siiski silmitsi suurte väljakutsetega, kui on vaja struktuurset sidumist. Nende nihketugevus jääb üldiselt allapoole4 MPa, mistõttu need ei sobi paljude nõudlike insenerirakenduste jaoks.

Samal ajal tagavad traditsioonilised struktuurliimid, nagu epoksiid ja polüuretaan, suurepärase nakkuvuse, kuid põhinevad pöördumatul keemilisel ristsidumisel, mis muudab ringlussevõtu peaaegu võimatuks ja aitab kaasa plastijäätmete arvu suurenemisele.

Hiljuti avaldatud uuringTäiustatud materjalidtutvustab paljulubavat lahendust: uue põlvkonnajätkusuutlikud struktuursed kuumsulamliimidmis ühendavad erakordse liimimisvõime tõelise suletud{0}}ahela taaskasutatavusega.

Miks on tavapärastel kuumsulamliimidel toimivuspiirangud?

Traditsioonilised EVA kuumsulamliimid pakuvad mitmeid eeliseid:

· Kiire seadistamise kiirus

· Lihtne töötlemine

·Madalad lenduvate orgaaniliste ühendite heitkogused

· Suurepärane tootmise efektiivsus

· Kulutasu{0}}

Kuid nende molekulaarne struktuur piirab nende mehaanilist jõudlust.

Polaarsed vinüülatsetaatrühmad jagunevad peamiselt amorfsetes piirkondades, mitte kristalsetes domeenides. Mehaanilise koormuse ajal hajub suur osa rakendatud jõust pigem soojusena kui elastselt salvestatuna, mille tulemuseks on suhteliselt madal kohesioonitugevus.

Sel põhjusel kasutatakse EVA liime laialdaselt:

· Karbi tihendus

·Toote kokkupanek

·Mööbli tootmine

· Pakendamine

·Märgistus

kuid neid valitakse harva raskete struktuursete liimimisrakenduste jaoks.

Uus disainistrateegia: funktsionaliseeritud kristalsed lamellid

Colorado osariigi ülikooli teadlased pakkusid kasutusele uuendusliku molekulaarse disainipolaarsed funktsionaalrühmad otse kristallilistesse lamellidessemitte amorfsed piirkonnad.

Selle asemel, et muuta ainult liimipinna keemiat, kujundas meeskond polümeeri sisemise kristalse struktuuri, et parandada stressi ülekandmist kogu materjalis.

See strateegia võimaldab välisjõude salvestada elastse energiana kristallide domeenide sees, selle asemel, et hajutada, suurendades oluliselt sideme tugevust.

Kontseptsioon esindab traditsioonilise struktuurliimiga võrreldes täiesti erinevat lähenemist.

info-658-316

Väävlit{0}}sisaldavad polümeerid tagavad erakordse nakketugevuse

Liideste interaktsioonide täiustamiseks sünteesisid teadlased mitu väävlit{0}}sisaldavat poolkristallilist polümeeri, sealhulgas:

· PC22S

· PC22SO2

· CP-3 kopolümeerid

Testimine näitas märkimisväärseid edusamme.

Puidu liimimine

Ringi nihketugevus ületatud:

14,7 MPa

mis on ligikauduneli korda tugevam kui tavalised EVA kuumsulamliimid.

Roostevabast terasest liimimine

CP-3 liim saavutas:

15,1 MPa

roostevabast terasest aluspindadel.

Isegi puidu{0}}ja terase hübriidühendused{1}} säilitasid nihketugevuse lähenedes18,7 MPa, mis näitab suurepärast ühilduvust erinevate tehniliste materjalidega.

Need tulemused asetavad materjali jõudlusvahemikku, mida tavaliselt seostatakse struktuurliimidega, säilitades samal ajal kuumsulamtöötluse eelised.

info-742-520 info-884-488

Paremad mehaanilised omadused tänu kristalltehnoloogiale

Dünaamiline mehaaniline analüüs näitas, et uutel polümeeridel on:

· Kõrgem salvestusmoodul

· Suurem tõmbetugevus

· Parem tugevus

·Parem energia salvestamise võime

· Suurenenud ühtekuuluvustugevus

Erinevalt tavalistest liimidest, mis koormuse all energiat hajutavad, muudavad need materjalid mehaanilise jõu tõhusalt elastseks deformatsiooniks.

See molekulaarne arhitektuur parandab märkimisväärselt vastupidavust-pikaajalise teenuse ajal.

info-1018-446 info-886-474

Suurepärane tõkkejõudlus elektroonika jaoks

Lisaks suurele sidumistugevusele on uutel polümeeridel ka suurepärased tõkkeomadused.

Võrreldes suure{0}}tihedusega polüetüleeniga (HDPE) näitavad materjalid järgmist:

·Madalam hapniku läbilaskvus

·Madalam veeauru ülekandekiirus

·Parem niiskuskindlus

Need omadused muudavad need eriti atraktiivseks:

· Elektrooniline kapseldamine

·Trükkplaadi (PCB) kaitse

· Tundlikud elektroonikaseadmed

· Karmid keskkonnarakendused

Teadlased näitasid, et PC22S kaitses trükkplaate edukalt isegi vee all töötamise ajal, tõstes esile selle suurepärase keskkonnakindluse.

info-614-436 info-998-284

Suletud-tsükli ringlussevõtt: oluline jätkusuutlikkuse eelis

Selle uurimistöö üks olulisemaid uuendusi on selle taaskasutatavus.

Erinevalt tavalistest struktuurliimidest, mis pärast kõvenemist püsivalt ristsiduvad, saab väävli{0}}põhiseid polümeere keemiliselt depolümeriseerida suhteliselt leebe hüdrogeenimise tingimustes.

Uuring teatas:

·Kuni87% monomeeri taastumine
· Tõhus polümeeri regenereerimine
· Võrreldavad mehaanilised omadused pärast repolümerisatsiooni

Isegi elektroonikakomponentide kapseldamiseks kasutatavaid liimisüsteeme saab edukalt eraldada ja taaskasutada.

See suletud{0}}ahela ringlussevõtu strateegia võib märkimisväärselt vähendada elektroonikajäätmeid ja parandada materjalide jätkusuutlikkust mitmes tööstusharus.

Võimalikud tööstuslikud rakendused

Konstruktsiooni tugevuse ja taaskasutatavuse kombinatsioon avab võimalusi paljudes sektorites.

Võimalikud rakendused hõlmavad järgmist:

Elektroonika tootmine
· PCB kapseldamine
·Elektroonilise mooduli kaitse
·Tarbeelektroonika kokkupanek

Autotööstus
·Sisekomponentide liimimine
· Kerged konstruktsioonisõlmed
·Aku mooduli kaitse

Tööstuslik tootmine
· Metalli liimimine
·Komposiitkomplekt
·Struktuurpaneelide tootmine

Säästev pakend
·Tõhus{0}}taaskasutatav pakend
· Vastupidav tööstuslik pakend
·Kaitsekomplektid

Mida see kuumsulamliimide tuleviku jaoks tähendab?

Aastakümneid on tootjad seisnud silmitsi keerulise{0}}kaubavahetusega:

Suure -jõudlusega struktuurliimid ohverdavad sageli taaskasutatavust, samas kui taaskasutatavatel kuumsulaliimidel puudub tavaliselt piisav mehaaniline tugevus.

See uuring näitab, et need kaks eesmärki ei välista enam üksteist.

Luues kristallilise struktuuri, selle asemel et tugineda üksnes keemilisele ristsidumisele, võivad tulevased kuumsulamliimid samaaegselt pakkuda:

·Struktuurne{0}}tugevus
· Kiire töötlemine
· Suurepärane vastupidavus
·Keskkonnasäästlikkus
· Suletud-ahela materjali taastamine

See on oluline edasiminek järgmise{0}}põlvkonna tööstusliimide suunas.

Järeldus

Funktsionaliseeritud kristallilistel lamellidel põhinevate jätkusuutlike struktuursete kuumsulamliimide väljatöötamine tähistab põnevat verstaposti liimitehnoloogias.

Nendel materjalidel, mis on üle 15 MPa nihketugevuse, suurepärase tõkke jõudluse ja suletud ahelaga ringlussevõtu, võivad need materjalid ümber kujundada rakendusi alates elektroonika tootmisest kuni täiustatud tööstusliku kokkupanekuni.

Kuigi kaubanduslik kasutuselevõtt võib siiski nõuda täiendavat optimeerimist ja suuremahulist{0}}tootmise valideerimist, annab see uuring paljulubava plaani suure jõudlusega ja keskkonnasäästlike liimilahenduste tuleviku kohta.

Kuna tööstused seavad jätkuvalt esikohale jätkusuutlikkuse koos tulemuslikkusega, eeldatakse, et sellised uuendused mängivad järgmise põlvkonna liimimistehnoloogiates üha olulisemat rolli.

Korduma kippuvad küsimused

Mis on struktuurne kuumsulamliim?

Struktuurne kuumsulamliim on termoplastne liim, mis on võimeline tagama tavapärastest kuumsulamliimidest oluliselt suurema mehaanilise tugevuse, muutes selle sobivaks kandvateks{0}}tööstuslikeks rakendusteks.

Miks on traditsioonilised EVA kuumsulamliimid piiratud?

EVA-liimid tagavad üldiselt väiksema nihketugevuse, kuna suur osa rakendatavast pingest hajub läbi amorfsete polümeeride piirkondade, mitte ei kandu tõhusalt läbi kristallstruktuuride.

Mis teeb selle uue liimi jätkusuutlikuks?

Uusi väävlit{0}}sisaldavaid polümeere saab keemiliselt depolümeriseerida ja regenereerida, võimaldades suletud-ahela ringlussevõttu alalise kõrvaldamise asemel.

Kus neid liime kasutada saaks?

Potentsiaalsed rakendused hõlmavad elektroonika kapseldamist, autode kokkupanekut, tööstuslikku tootmist, pakkimist ja täiustatud struktuurset sidumist.

Kas see tehnoloogia asendab epoksüliime?

Veel mitte. Kuigi laboratoorsed tulemused on paljulubavad, on enne olemasolevate struktuurliimisüsteemide laialdast väljavahetamist vaja täiendavat tööstuslikku valideerimist ja turustamist.

Zhejiang Good Adhesive Co., Ltd.

Zhejiang Good Adhesive Co., Ltd asutati 1996. aastal Hiinas, pindala on üle 10 000 ruutmeetri ja aastane toodang on 30 000 tonni keskkonnasõbralikke kuumsulamliimi seeria tooteid, mis põhinevad EVA-l, polüolefiinil, elastomeeril, polüuretaanil, PA ja loomsetel valkudel.

Professionaalne meeskond

Meil on oma labor ning uurimis- ja arendusmeeskond, mis võib teile igal ajal tehnilist tuge pakkuda.

Lai kasutusala

Peamised kuumsulamliimide kasutusvaldkonnad hõlmavad raamatuköitmist, tootepakendeid, filtrit, mööblit, auto-, meditsiini-, lennundus-, raudteetransiidi- ja muid tööstusharusid.