Resumo: O artigo analisa detalhadamente a influência da propriedade de nivelamento do adesivo na qualidade do processo de laminação. Além disso, menciona que, em vez de avaliar o desempenho de nivelamento apenas pela presença ou ausência de aderência, é importante considerar a qualidade do adesivo.'Manchas brancas' ou 'bolhas': a transparência dos produtos laminados pode ser o padrão de avaliação do desempenho de nivelamento do adesivo.
1. O Problema das Bolhas e o Nivelamento da Cola
Manchas brancas, bolhas e baixa transparência são problemas comuns de qualidade estética no processamento de materiais compósitos. Na maioria dos casos, os processadores de materiais compósitos atribuem esses problemas à má aplicação do adesivo!
1.1Esta cola não é aquela cola
Os processadores de materiais compósitos podem devolver aos fornecedores barris de adesivo fechados e não utilizados, com base na avaliação de nivelamento inadequado do adesivo, ou apresentar queixas ou reclamações aos fornecedores.
É importante ressaltar que a cola considerada de baixo desempenho de nivelamento é uma "solução de cola" preparada/diluída pelos clientes e que possui uma viscosidade específica. A cola devolvida deve ser o balde original lacrado.
Esses dois tipos de "cola" são conceitos e coisas completamente diferentes!
1.2 Indicadores de avaliação para nivelamento de cola
Os indicadores técnicos para avaliar o desempenho de nivelamento do adesivo devem ser a viscosidade e a tensão superficial de molhamento. Ou melhor, a “fluidez da cola” é uma combinação da “fluidez da cola” e da “molhabilidade da cola”.
À temperatura ambiente, a tensão superficial de molhamento do acetato de etila é de cerca de 26 mN/m.
A concentração original (conteúdo sólido) dos adesivos de poliuretano à base de solvente utilizados no processamento de materiais compósitos geralmente varia entre 50% e 80%. Antes de iniciar o processamento de compósitos, esses adesivos precisam ser diluídos para uma concentração de trabalho em torno de 20% a 45%.
Devido ao fato de o principal componente da solução adesiva diluída ser o acetato de etila, a tensão superficial de molhabilidade dessa solução será mais próxima da tensão superficial de molhabilidade do próprio acetato de etila.
Portanto, desde que a tensão superficial de molhamento do substrato compósito utilizado atenda aos requisitos básicos do processamento de compósitos, a molhabilidade do adesivo será relativamente boa!
A avaliação da fluidez da cola é feita através da viscosidade. No campo do processamento de compósitos, a chamada viscosidade (ou viscosidade de trabalho) refere-se ao tempo, em segundos, que o fluido de trabalho da cola leva para escoar do copo de viscosidade, medido utilizando um modelo específico de copo de viscosidade. Pode-se considerar que o fluido de trabalho da cola preparada a partir de diferentes graus de cola original em balde possui a mesma "viscosidade de trabalho" e, consequentemente, a mesma "fluidez da cola"!
Em condições normais, quanto menor a “viscosidade de trabalho” do “fluido de trabalho” preparado com o mesmo tipo de adesivo para molduras, melhor será a sua “fluidez adesiva”!
Mais especificamente, para vários tipos diferentes de adesivos, se o valor da viscosidade da solução de trabalho diluída for de 15 segundos, então a solução de trabalho preparada com esses tipos de adesivos terá o mesmo "nivelamento da cola".
1.3 A propriedade niveladora da cola é uma característica do fluido de trabalho da cola.
Alguns álcoois não formam um fluido viscoso quando o recipiente é aberto, mas sim um projétil gelatinoso sem fluidez. Eles precisam ser dissolvidos e diluídos com uma quantidade adequada de solvente orgânico para se obter a concentração e a viscosidade desejadas da cola.
É óbvio que o desempenho de nivelamento da cola é uma avaliação da solução de trabalho formulada em uma "concentração de trabalho" específica, e não uma avaliação da cola original não diluída.
Portanto, é incorreto atribuir o nivelamento inadequado da cola às características comuns de uma determinada marca de cola quente original!
2. Fatores que afetam o nivelamento do adesivo
No entanto, para a solução adesiva diluída, existem de fato diferenças no nível de água adesiva!
Como mencionado anteriormente, os principais indicadores para avaliar o desempenho de nivelamento do fluido adesivo são a tensão superficial de molhamento e a viscosidade de trabalho. O indicador de tensão superficial de molhamento não apresenta alterações significativas dentro da faixa de concentração de trabalho convencional. Portanto, a essência do nivelamento deficiente do adesivo reside no fato de que, durante o processo de aplicação, a viscosidade do adesivo aumenta anormalmente devido a certos fatores, resultando em uma diminuição do seu desempenho de nivelamento.
Que fatores podem causar alterações na viscosidade da cola durante sua aplicação?
Existem dois fatores principais que podem causar alterações na viscosidade da cola: a temperatura da cola e a concentração da cola.
Em circunstâncias normais, a viscosidade de um fluido diminui com o aumento da temperatura.
Nos manuais do usuário fornecidos por diferentes fabricantes de adesivos, geralmente são indicados os valores de viscosidade da solução adesiva (antes e depois da diluição), medidos com um viscosímetro rotacional ou copo de viscosidade a uma temperatura do líquido de 20 °C ou 25 °C (ou seja, a temperatura da própria solução adesiva).
Do lado do cliente, se a temperatura de armazenamento do recipiente original de cola e diluente (acetato de etila) for superior ou inferior a 20 °C ou 25 °C, a temperatura da cola preparada também será superior ou inferior a 20 °C ou 25 °C. Naturalmente, o valor real da viscosidade da cola preparada também será inferior ao valor de viscosidade indicado no manual. No inverno, a temperatura da cola preparada pode ser inferior a 5 °C e, no verão, pode ser superior a 30 °C!
Deve-se notar que o acetato de etila é um solvente orgânico extremamente volátil. Durante o processo de volatilização, o acetato de etila absorve uma grande quantidade de calor da solução adesiva e do ar circundante.
Atualmente, a maioria das unidades de laminação em máquinas de compósitos são abertas e equipadas com dispositivos de exaustão local, o que causa a evaporação de uma grande quantidade de solvente do disco e do cilindro de adesivo. De acordo com observações, após um período de operação, a temperatura do fluido adesivo na bandeja de cola pode, por vezes, ser mais de 10 °C inferior à temperatura ambiente!
À medida que a temperatura da cola diminui gradualmente, a viscosidade da cola aumentará gradualmente.
Assim, o desempenho de nivelamento dos adesivos à base de solvente deteriora-se gradualmente com o prolongamento do tempo de operação do equipamento.
Em outras palavras, se você deseja manter a estabilidade do nivelamento com adesivo à base de solvente, deve usar um controlador de viscosidade ou outro meio similar para manter a viscosidade do adesivo estável durante todo o processo de aplicação.
3. Indicadores de avaliação para resultados corretos de nivelamento da cola
A avaliação do resultado de nivelamento da cola deve ser uma característica do produto compósito em um estágio específico, e o resultado de nivelamento da cola refere-se ao resultado obtido após a aplicação da cola. Assim como a "velocidade máxima projetada" de um carro é uma característica do produto, a velocidade real de condução do veículo na estrada sob condições específicas é outro resultado.
Uma boa aderência da cola é fundamental para se obter bons resultados de nivelamento. No entanto, um bom desempenho de nivelamento da cola não garante necessariamente bons resultados de nivelamento, e mesmo que a cola apresente baixo desempenho de nivelamento (ou seja, alta viscosidade), ainda é possível obter bons resultados de nivelamento em situações específicas.
4. A correlação entre os resultados do nivelamento da cola e os fenômenos de “manchas brancas” e “bolhas”
A presença de "manchas brancas, bolhas e transparência" são alguns dos resultados indesejáveis em produtos compósitos. Existem muitas razões para esses problemas, e a má aplicação da cola é apenas uma delas. No entanto, a má aplicação da cola não se resume apenas a isso!
Uma má aplicação de cola não necessariamente leva ao aparecimento de "manchas brancas" ou "bolhas", mas pode afetar a transparência do filme composto. Se a microplanicidade do substrato composto for baixa, mesmo que a aplicação do adesivo seja bem-sucedida, ainda existe a possibilidade de surgirem "manchas brancas e bolhas".
Data da publicação: 17 de janeiro de 2024