Adesivi che resistono a tutto

Composites & High-Tech
adesivi strutturali metacrilati per incollare materiali termoplastici e compositi
Adesivi che
resistono a tutto
di Simonetta Pegorari
si comporta come uno strato di resistenza alla fatica.
Nel corso degli ultimi anni l’utilizzo
degli adesivi è aumentato moltissimo
e con gli sviluppi della tecnologia dei
metacrilati lo sviluppo dei prodotti
strutturali ha portato a notevoli miglioramenti nelle tecnologie costruttive
in molti settori di mercato.
tecnologia dei metacrilati
Recentemente sono stati sviluppati
metacrilati capaci di prestazioni ottimali alle più diverse condizioni, questo
si ottiene migliorando i meccanismi di
polimerizzazione, legame, adesione e
indurimento.
Il termine “adesivi strutturali” definisce adesivi in grado di sopportare carichi importanti, in diverse condizioni
di stress, per lungo tempo. Gli adesivi
strutturali sono tipicamente molecole
ad alto peso molecolare alle quali si richiede di sopportare e distribuire i carichi a cui un giunto viene sottoposto.
I motivi per utilizzare gli adesivi strutturali invece delle giunzioni meccaniche appartengono a due categorie. Le
giunzioni meccaniche possono causare
fatica intorno ai punti di fissaggio, provocando così cricche e, in certi casi,
cedimento del substrato. Gli adesivi
evitano queste problematiche.
Ci riferiamo agli adesivi Plexus che
hanno un meccanismo di polimerizzazione ai radicali liberi catalitico per natura. Quando l’adesivo e l’attivatore
vengono mescolati, le ammine contenute nell’adesivo, decompongono il perossido in radicali liberi iniziando così
il processo di polimerizzazione a catena dell’MMA in PMMA.
La linea di adesione fra i due materiali
provoca stress minori perché il carico è
applicato su una superficie maggiore e
l’adesivo, formando uno strato fra i
materiali, assorbe l’energia dell’impatto, permette l’espansione termica e
Scafo e coperta incollati per i Baja Boats
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Queste reazioni sono esotermiche e
hanno luogo a temperatura ambiente
evitando così il riscaldamento per far
partire la polimerizzazione. Il vantaggio del meccanismo di adesione dei
metacrilati, sta nel monomero a bassa
viscosità che solvata la superficie di
quasi tutti i materiali termoplastici
prima che inizi la polimerizzazione.
Il monomero può solvatare quasi tutti
i materiali che contaminano la superficie evitando così la necessità di preparare le superfici prima di applicare
l’adesivo.
I metacrilati Plexus presentano una
combinazione unica di polimeri e modificatori di impatto che gli permettono
di essere forti ma flessibili, questo produce una grande resistenza alla trazione e una eccezionale allungamento
(più del 100% a circa 30°) dando loro
i vantaggi di lavorazione e la convenienza degli epossidici e dei poliuretani
senza aumento di prezzo. La combinazione di tutti questi fattori con le buone
proprietà tissotropiche, la buona reologia, la facilità di utilizzo e la mancanza di solventi VOC producono degli
adesivi strutturali metacrilati che possono essere impiegati con successo nei
più diversi settori: nautico, costruzioni,
trasporti e su una ampia gamma di
substrati.
Un’imbarcazione di formula A
la scelta dell’adesivo
È sempre meglio scegliere l’adesivo in
corso di progettazione quando i parametri possono essere identificati e determinati così si facilita il processo di
selezione. Si devono per prima cosa
definire i limiti posti dal processo e le
condizioni di utilizzo finale del manufatto incollato, dopo si può procedere a
scegliere substrato e adesivo. La strategia migliore è coinvolgere il produttore di adesivi al più presto evitando
così i problemi provocati da una scelta
sbagliata che possono nascere successivamente provocando ritardi di produzione e cedimenti in opera.
I punti principali da esaminare prima
di scegliere l’adesivo sono i seguenti:
• Il tipo di substrato
• La funzione del pezzo incollato
• Quali stress subiranno gli adesivi
(taglio, pelatura, ecc)
• Quali saranno le condizioni ambientali a cui il prodotto finito sarà esposto
• Quale deve essere lo spessore della
linea di incollaggio
• A quali temperature sarà sottoposto
l’adesivo
• Le caratteristiche ambientali in cui
verrà utilizzato l’adesivo
• I tempi di lavorazione e installazione
richiesti
• Come verrà applicato l’adesivo
scelto
Una volta determinati questi fattori, si
potranno effettuare i test per assicurarsi che è stato scelto l’adesivo corretto per l’applicazione considerata.
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adesivi strutturali metacrilati per incollare materiali termoplastici e compositi
applicazioni
Questi adesivi sono utilizzati dai più
importanti costruttori di auto e di camion pechè la loro capacità di incollare
la maggior parte dei materiali termoplastici e compositi permette di semplificare l’assemblaggio e riduce
generalmente il peso del pezzo incollato.
nautica
Il settore nautico, dove sono utilizzate
grandi quantità di vetroresina, è tradizionalmente molto legato ai sistemi
“classici” di assemblaggio. Utilizzando
i metodi di assemblaggio tradizionali,
le diverse parti delle imbarcazioni vengono unite stratificando la vetroresina
o utilizzando gli stucchi nautici. Condizioni quali la temperatura, le radiazioni
UV, l’umidità, gli urti, i prodotti chimici
e in generale l’uso possono indebolire
gravemente i punti di giunzione fino al
cedimento causando crepe che possono ostacolare la prestazione dell’imbarcazione.
Plexus ha sviluppato gli adesivi “Fusione della Vetroresina” che quando
vengono applicati sciolgono uno strato
sottile di entrambe le superfici da accoppiare e creano un legame chimico
reticolato, praticamente “fondono” insieme le due superfici di vetroresina.
Questa adesione è talmente resistente
che resiste anche quando la vetroresina delamina o si rompe. Questi adesivi si sono dimostrati particolarmente
rivoluzionari nell’incollaggio scafo/coperta e dei correnti, infatti, l’incollaggio
con gli adesivi metacrilati non solo riduce i tempi di costruzione riducendo i
costi, ma produce una linea di incollaggio forte, durevole, flessibile, ca-
pace di assorbire energia che non subisce cricche né incrinature.
Quando si scelgono gli adesivi per le
applicazioni in campo nautico, i punti
principali da prendere in considerazione sono la resistenza alla fatica, la
flessibilità, la capacità di assorbire gli
urti e le vibrazioni causati dal movimento ondoso e dal vento e, nel caso
delle barche da competizione, l’alta velocità. Quando si confrontano per la resistenza strutturale i campioni incollati
con adesivi strutturali con quelli incollati con gli adesivi uretanici o incollati
tradizionalmente, gli adesivi strutturali
mostrano una indiscussa superiorità rispetto ai primi e si equivalgono ai secondi.
conclusioni
Questi adesivi metracrilati sono una alternativa a molti metodi tradizionali di
giunzione di due substrati. A causa
della combinazione unica di polimeri e
di modificatori di impatto, possiedono
la grande resistenza dell’epossidico
combinata con la flessibilità del poliuretano. La polimerizzazione reticolata
degli adesivi metacrilati significa che
polimerizzano a temperatura ambiente
a non sono suscettibili agli errori di miscelazione. Questi adesivi possono essere utilizzati per incollare molti
termoplastici, metalli e compositi con
poca o addirittura senza preparare le
superfici. Si possono quindi incollare
con successo materiali diversi il che significa diversi tipi di manifatture possono beneficiare del loro uso. Inoltre,
l’uso di questi adesivi riduce i costi, aumenta la produttività e fornisce un legame forte, flessibile, durevole, che
sopporta la fatica le vibrazioni e gli
urti.
Higher stress test 0.34 - 6.89 N/mm2
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Incollare la barca da prua a poppa
La combinazione di tutti questi fattori
con buone proprietà reologiche e tissotropiche nonché con facilità di impiego, riciclabilità, e mancanza VOC e
solventi, producono una ampia serie di
adesivi strutturali metacrilati che possono essere utilizzati per incollare
molti substrati nei più svariati settori
industriali.
Lower stress test 0.34 - 3.44 N/mm2
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