Резюме: Статията анализира подробно влиянието на качеството на изравняващото свойство на лепилото в процеса на ламиниране. В допълнение към това се споменава, че вместо да се оценява изравняващото действие чрез преценка дали има„бели петна“ или „мехурчета“, именно прозрачността на ламинираните продукти може да бъде стандарт за оценка на изравняващите характеристики на лепилото.
1. Проблемът с мехурчетата и изравняването на лепилото
Белите петна, мехурчетата и лошата прозрачност са често срещани проблеми с качеството на външния вид при обработката на композитни материали. В повечето случаи, производителите на композитни материали отдават горните проблеми на лошо разпределение на лепилото!
1.1 Това лепило не е точно това лепило
Преработвателите на композитни материали могат да върнат неотворени и неизползвани контейнери с лепило на доставчиците въз основа на преценката за лошо разпределение на лепилото или да подадат жалби или рекламации до доставчиците.
Трябва да се отбележи, че лепилото, считано за лепило с лоши изравняващи свойства, е „разтвор за работа с лепило“, приготвен/разреден от клиентите и има вискозитет с определена стойност. Върнато лепило е неотворена оригинална кофа с лепило.
Тези две кофи с „лепило“ са напълно различни понятия и неща!
1.2 Показатели за оценка на изравняването на лепилото
Техническите показатели за оценка на изравняващите свойства на лепилото трябва да бъдат вискозитет и повърхностно омокрящо напрежение. Или по-скоро „течливостта на лепилото“ е комбинация от „течливост на лепилото“ и „омокряемост на лепилото“.
При стайна температура повърхностното омокрящо напрежение на етилацетата е около 26 mN/m.
Оригиналната концентрация в варела (съдържание на твърдо вещество) на полиуретанови лепила на основата на разтворител, използвани в областта на обработката на композитни материали, обикновено е между 50% -80%. Преди прилагане на обработката на композити, гореспоменатите лепила трябва да се разредят до работна концентрация от около 20% -45%.
Поради факта, че основният компонент в разредения работен разтвор на лепилото е етилацетат, повърхностното омокрящо напрежение на разредения работен разтвор на лепилото ще бъде по-близко до повърхностното омокрящо напрежение на самия етилацетат.
Следователно, стига повърхностното омокрящо напрежение на използвания композитен субстрат да отговаря на основните изисквания за обработка на композита, омокряемостта на лепилото ще бъде относително добра!
Оценката на течливостта на лепилото се осъществява чрез вискозитет. В областта на обработката на композити, така нареченият вискозитет (т.е. работен вискозитет) се отнася до времето в секунди, което работният флуид на лепилото изпитва, когато изтича от вискозитетната чашка, измерено с помощта на специфичен модел вискозитетна чашка. Може да се счита, че работният флуид на лепилото, приготвен от различни видове оригинално лепило от кофа, има един и същ „работен вискозитет“ и неговият „работен флуид“ има една и съща „течливост на лепилото“!
При други непроменени условия, колкото по-нисък е „работният вискозитет“ на „работната течност“, приготвена със същия тип лепило за рамка, толкова по-добра е нейната „адхезивна течливост“!
По-конкретно, за няколко различни вида лепила, ако стойността на вискозитета на разредения работен разтвор е 15 секунди, тогава работният разтвор, приготвен от тези видове лепила, има еднакво „изравняване на лепилото“.
1.3 Изравняващото свойство на лепилото е характеристика на работната течност за лепило
Някои алкохоли не образуват вискозна течност, когато цевта се отвори, а по-скоро желеобразен снаряд без течливост. Те трябва да бъдат разтворени и разредени с подходящо количество органичен разтворител, за да се получи желаната концентрация и вискозитет на лепилото.
Очевидно е, че изравняващата способност на лепилото е оценка на работния разтвор, формулиран в специфична „работна концентрация“, а не оценка на неразредено оригинално лепило за варели.
Следователно е неправилно лошото разпределение на лепилото да се приписва на общите характеристики на определена марка оригинално лепило за кофи!
2. Фактори, влияещи върху изравняването на лепилото
Въпреки това, за разредения работен разтвор на лепило наистина има разлики в нивото на водата в него!
Както бе споменато по-рано, основните показатели за оценка на изравняващите свойства на лепилния работен флуид са повърхностното омокрящо напрежение и работният вискозитет. Показателят за повърхностното омокрящо напрежение не показва значителни промени в рамките на конвенционалния диапазон на работна концентрация. Следователно, същността на лошото изравняване на лепилото е, че по време на процеса на нанасяне вискозитетът му се увеличава необичайно поради определени фактори, което води до намаляване на изравняващите му свойства!
Какви фактори могат да причинят промени във вискозитета на лепилото по време на неговото нанасяне?
Има два основни фактора, които могат да причинят промени във вискозитета на лепилото, единият е температурата на лепилото, а другият е концентрацията на лепилото.
При нормални обстоятелства вискозитетът на течността намалява с повишаване на температурата.
В ръководствата за потребителя, предоставени от различни компании за лепила, обикновено са посочени стойностите на вискозитета на лепилния разтвор (преди и след разреждане), измерени с помощта на ротационен вискозиметър или вискозиметърна чашка при температура на течността 20°C или 25°C (т.е. температурата на самия лепилен разтвор).
От страна на клиента, ако температурата на съхранение на оригиналната кофа с лепило и разредител (етилацетат) е по-висока или по-ниска от 20°C или 25°C, температурата на приготвеното лепило също ще бъде по-висока или по-ниска от 20°C или 25°C. Естествено, действителната стойност на вискозитета на приготвеното лепило също ще бъде по-ниска от стойността на вискозитета, посочена в ръководството. През зимата температурата на приготвеното лепило може да е по-ниска от 5°C, а през лятото температурата на приготвеното лепило може да е по-висока от 30°C!
Трябва да се отбележи, че етилацетатът е изключително летлив органичен разтворител. По време на процеса на изпаряване, етилацетатът ще абсорбира голямо количество топлина от лепилния разтвор и околния въздух.
В момента повечето ламиниращи устройства в машините за композитни материали са отворени и оборудвани с локални изпускателни устройства, така че голямо количество разтворител ще се изпари от лепилния диск и цилиндър. Според наблюдения, след определен период на работа, температурата на лепилната течност в тавата за лепило понякога може да бъде с повече от 10°C по-ниска от околната температура!
С постепенното намаляване на температурата на лепилото, вискозитетът му постепенно ще се увеличава.
Така че, изравняващата способност на лепилата на основата на разтворители всъщност постепенно се влошава с удължаването на времето за работа на оборудването.
С други думи, ако искате да поддържате стабилността на лепилото на базата на разтворител за изравняване, трябва да използвате регулатор на вискозитета или други подобни средства, за да поддържате вискозитета на лепилото стабилен по време на целия процес на нанасяне.
3. Индикатори за оценка на правилното изравняване на лепилото
Оценката на резултата от изравняването на лепилото трябва да бъде характеристика на композитния продукт на определен етап, а резултатът от изравняването на лепилото се отнася до резултата, получен след нанасяне на лепилото. Точно както „проектираната максимална скорост“ на автомобила е характеристика на продукта, действителната скорост на движение на превозното средство по пътя при специфични условия е друг резултат.
Доброто изравняване на лепилото е основното условие за постигане на добри резултати при изравняване. Доброто изравняване на лепилото обаче не е задължително да доведе до добри резултати и дори лепилото да има лошо изравняване (т.е. висок вискозитет), в определени ситуации все пак могат да се постигнат добри резултати при изравняване.
4. Връзката между резултатите от изравняването с лепило и явленията „бели петна“ и „мехурчета“
Лошите „бели петна, мехурчета и прозрачност“ са няколко нежелани резултата при композитните продукти. Има много причини за горепосочените проблеми и лошото разпределение на лепилото е само една от тях. Причината за лошото разпределение на лепилото обаче не се дължи само на лошото разпределение на лепилото!
Лошото изравняване на лепилото не е задължително да доведе до „бели петна“ или „мехурчета“, но може да повлияе на прозрачността на композитното фолио. Ако микроравността на композитния субстрат е лоша, дори ако резултатът от изравняването на лепилото е добър, все още има вероятност от поява на „бели петна и мехурчета“.
Време на публикуване: 17 януари 2024 г.