V závislosti od materiálu, ktorý chceme spájať, môžeme použiť širokú škálu lepidiel, ktoré možno rozdeliť do rôznych kategórií s prihliadnutím na vzhľad, priľnavosť, pevnosť a chemickú štruktúru. Na výrobu lepidla možno použiť rôzne prísady na zlepšenie jeho adhéznych vlastností, urýchlenie vytvrdzovania alebo zníženie viskozity.
Lepidlá sú zvyčajne v tekutej forme. Môžete však nájsť aj pevnú formu, napr. prášok, perly, tyčinky alebo kartuše, ktoré po roztavení vytvárajú zvar. Jeho pevnosť závisí od viacerých faktorov: súdržnosti, priľnavosti, tvaru a hrúbky lepiacej vrstvy, ako aj od takzvanej hĺbky prieniku lepiacej látky do materiálu. Najdôležitejšia je priľnavosť a súdržnosť, ktoré ovplyvňujú typ a silu chemickej interakcie lepidla s lepenými povrchmi, ako aj mechanickú pevnosť samotnej vrstvy lepidla. Adekvátny výber lepidla pre typ a veľkosť materiálov, ktoré sa majú lepiť, umožňuje relatívne ľahké ich lepenie. Medzi najvýznamnejšie výhody použitia adhezívnych látok v porovnaní s inými technikami spájania materiálov (napr. tepelné spájanie, mechanické upevňovanie) patrí schopnosť efektívne rozložiť napätie v spoji. Medzi ďalšie výhody patrí zlepšená estetika spoja a nízke náklady na mechanizáciu pre takýto proces.
Spôsoby prípravy povrchu pred lepením
Pre vytvorenie odolného zvaru je veľmi dôležité správne pripraviť povrch pred nanesením lepidla. Existuje niekoľko základných spôsobov čistenia povrchu, ako je chemická úprava, abrazívne čistenie, odmasťovanie, lakovanie alebo takzvané aktivovanie povrchov (používa sa najmä na plasty). Jednou zo základných látok používaných na tento účel je kyselina chlorovodíková , ktorá sa v tejto aplikácii používa najmä ako odmasťovač povrchov.
V prípade nedostatočnej prípravy povrchu môže dôjsť k odlupovaniu lepeného spoja, ktoré je ovplyvnené adhéznymi a kohéznymi silami a spôsobuje praskliny buď vo vnútri spoja, alebo v mieste spojenia lepidla s iným povrchom. Iné faktory, ako je svetlo, teplo, mechanické namáhanie alebo rozpúšťanie lepidla môžu tiež nepriaznivo ovplyvniť pevnosť lepeného spoja.
Lepidlá – klasifikácia, suroviny a výroba
Lepidlá je možné kategorizovať podľa typu spôsobu spájania materiálu. Základným kritériom je, či daná zlúčenina chemicky reaguje s materiálmi a spôsobí vytvrdnutie celého zvaru, čím sa výrazne zvýši jeho mechanická pevnosť. Ďalším kritériom je druh použitej suroviny. V tomto prípade ide o lepidlá prírodného pôvodu (napr. rastlinné a živočíšne lepidlá, ktoré sa používajú okrem iného v papierenskom a textilnom priemysle) alebo syntetické, ktoré majú najväčšie spektrum použitia. Rozlišujeme mnoho druhov syntetických lepidiel, ako sú napríklad kyanoakryláty (hovorovo „Superglue“), akrylátové lepidlá, polyuretánové, amínové, epoxidové, silikónové a mnohé ďalšie.
Kyanoakrylátové lepidlá
Kyanoakrylátové lepidlá existujú na priemyselnom trhu od 90. rokov minulého storočia. Ich široké uplatnenie je spôsobené jednoduchou aplikáciou, rýchlym vytvrdzovaním pri izbovej teplote, tepelnou odolnosťou a mnohými rozpúšťadlami, ako aj silnými väzobnými vlastnosťami prakticky akéhokoľvek materiálu. Výroba tohto lepidla, hoci je teoreticky jednoduchá, v praxi spôsobuje určité ťažkosti. Suroviny, tj alkylkyanoakrylát a formaldehyd, kondenzujú v prítomnosti alkalického katalyzátora. Získaný polymér sa potom dôkladne vysuší a tým sa zbaví rozpúšťadla. Hlavným problémom tohto procesu je tendencia monoméru spontánne polymerizovať, čo ovplyvňuje sušenie a ďalšie spracovanie polyméru.
Akrylové lepidlá
Základnými surovinami na výrobu akrylátových lepidiel sú kyseliny akrylové a metakrylové a ich deriváty na báze esterov. Iné zlúčeniny, ako napríklad metylmetakrylát, sa zvyčajne používajú len ako pomocné monoméry. Vďaka vhodnému výberu polymérov a monomérov, ako aj podmienkam polymerizačného procesu je možné získať obrovskú paletu akrylových zlúčenín s adhéznymi vlastnosťami. Akrylové lepidlá zvyčajne obsahujú vo svojom zložení špeciálny aktivátor, ktorý iniciuje proces vytvrdzovania.
Polyuretánové lepidlá
V tejto skupine nájdeme jednozložkové a dvojzložkové lepidlá. Prvý obsahuje vo svojom zložení predpolyméry a vytvrdzuje pod vplyvom vody alebo vlhkosti zo vzduchu. Aby sa dosiahla správna priľnavosť, spojovacie materiály s jednozložkovými lepidlami sa zvyčajne vyrábajú v špeciálnych lisoch, často pri zvýšenej teplote, ktorá urýchľuje dobu vytvrdzovania. Naproti tomu dvojzložkové lepidlá obsahujú dve zložky (polyoly a izokyanáty) a sú pripravené na použitie po ich zmiešaní vo vhodných pomeroch. Polyuretánové lepidlá sa vyznačujú výbornou priľnavosťou k hladkým a poréznym povrchom, vďaka čomu efektívne viažu rôzne materiály, ako je drevo, papier, lepenka, sendvičové panely. Využitie nájdu aj v stavebníctve na lepenie betónu alebo plechu. Zvary vyrobené s použitím polyuretánových lepidiel sa vyznačujú vynikajúcou životnosťou aj pri nízkych teplotách, vysokou pružnosťou a odolnosťou voči vode.
Silikónové lepidlá
Silikónové lepidlá sú nenahraditeľným materiálom používaným v stavebníctve hlavne za účelom estetického dotvorenia miestností. Vyznačujú sa výbornou pružnosťou a priľnavosťou k mnohým typom podkladov. Zabraňujú spotrebe materiálu rovnomerným rozložením zaťaženia a znižujú výrobné náklady tým, že nahrádzajú tradične používané mechanické spoje, ako sú skrutky. Silikónové lepidlá sú mimoriadne všestranné. Umožňujú vám spájať rôzne materiály, ako sú kovy s plastmi alebo sklom. Silikónové lepidlá sú najmä organokremičité zlúčeniny vyrábané z piesku gélovej konzistencie. Jednou z hlavných zložiek vysoko kvalitných silikónových lepidiel je vodné sklo, ktoré vzniká reakciou oxidu kremičitého s hydroxidom sodným . Silikóny vďaka svojim vlastnostiam efektívne nahradili okenný tmel a rôzne tesnenia na drevo.
Epoxidové lepidlá
Epoxidové lepidlá svojou pevnosťou a výbornou priľnavosťou k mnohým povrchom patria do skupiny univerzálnych lepiacich produktov s početným využitím. Jednou z hlavných zložiek týchto lepidiel je nonylfenol vyrábaný spoločnosťou PCC Group. Ide o zmes izomérov obsahujúcich najmä p-nonylfenol. Nonylphenol hrá úlohu medziproduktu v mnohých výrobných procesoch. Epoxidové lepidlá vďačia za svoju popularitu niekoľkým vlastnostiam:
- majú epoxidové, hydroxylové, amino a iné polárne skupiny, vykazujú silné adhézne a kohézne vlastnosti. To má priamy vplyv na ich vysokú priľnavosť k mnohým materiálom, ako je kov, sklo a keramika. Môžu byť tiež použité na získanie nízkoviskóznych zmesí, ktoré umožňujú lepšie roztieranie, zmáčavosť a penetráciu lepidla,
- vytvrdzujú bez uvoľňovania vody a iných chemických zlúčenín. To umožňuje spájať materiály bez použitia sily (tlaku), čo je výhodné pri lepení materiálov ako je kov a sklo,
- sú extrémne odolné voči širokému spektru rozpúšťadiel a navyše plnia úlohu účinnej bariéry pre teplo a elektrinu,
- ich dobu vytvrdzovania môžete upraviť pomocou špeciálnych tužidiel,
- počas tuhnutia sa zmršťujú vo veľmi malej miere (aj len o 1 %), čo znamená, že napätie vznikajúce v lepidle je nižšie a väzba lepidla je oveľa pevnejšia,
- poskytujú najvyššiu pevnosť spomedzi všetkých typov lepidiel dostupných na trhu.
Ponuka PCC Group pre priemysel lepidiel
Skupina PCC je výrobcom širokého sortimentu polyéterpolyolov (séria Rokopol® ), ktoré je možné použiť na výrobu prepolymérov , často označovaných ako jednozložkové lepidlá. Sú súčasťou polyolovej zložky v polyuretánových dvojzložkových lepidlách a možno ich nájsť aj v tmeloch a elastoméroch . Pri výrobe polyuretánových materiálov sa používajú aj rôzne látky upravujúce ich vlastnosti, vrátane fosforových spomaľovačov horenia, dostupných v ponuke ako produkty radu Roflam a tepelných stabilizátorov Rostabil . Polyuretánové lepidlá sa používajú v mnohých priemyselných odvetviach vrátane baníctva, stavebníctva, automobilového priemyslu a nábytku. V baniach sú prasknuté orogény utesnené použitím PUR. Okrem toho toto lepidlo utesňuje popraskané stavebné konštrukcie a spevňuje silne uvoľnené horniny a uhoľné sloje. Tým sa minimalizujú riziká spojené s banskou činnosťou vykonávanou v baniach. Produkty série Promopur a Promostat sú určené pre ťažobný priemysel. Dôležitou skupinou polyuretánových lepidiel sú produkty určené na stavbu športových povrchov, ako napríklad séria Active Play . Spojením gumového granulátu s vhodným lepidlom získate jednotný, bezškárový povrch použiteľný na tenisových kurtoch, ihriskách, športoviskách ako aj v telocvičniach a fitness kluboch. Takto vytvorené povrchy majú vysoký stupeň pružnosti, odolnosti a tlmenia nárazov vďaka efektívnej absorpcii energie.
Budúcnosť odvetvia lepidiel
Neustále rastúca výroba automobilov a dopyt po obalových materiáloch priniesli podstatný rozvoj sektora lepidiel. Takýto nárast vyplynul najmä z moderných automobilových trendov, v ktorých sa zváračské práce (za účelom montáže častí motora) postupne nahrádzajú používaním vysoko kvalitných lepidiel a tmelov. Druhou hnacou silou tohto odvetvia je neustály nárast aktivity v oblasti infraštruktúry. Rýchla urbanizácia a rastúca populácia v rozvojových krajinách viedli k širšiemu používaniu vysokokvalitných lepidiel v stavebnom sektore. Dôležitým trendom v tomto odvetví je aj výstavba energeticky efektívnych domov, kde je pre zabezpečenie správnej tepelnej izolácie budovy kľúčová inštalácia zatepľovacích systémov, okrem iného aj lepidiel. Využitie moderných lepidiel narastá aj v dynamicky sa rozvíjajúcom elektronickom priemysle, okrem iného pri výrobe smartfónov, tabletov, notebookov a rôznych gadgetov a príslušenstva.
