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Chimica comune per i nastri PSA

Secondo il Pressure Sensitive Tape Council, tre caratteristiche definiscono un adesivo sensibile alla pressione (PSA, Pressure Sensitive Adhesive):

1. Fissaggio permanente
2. Adesione con una pressione leggera
3. Assenza di passaggio dalla fase liquida a quella solida

A differenza degli adesivi liquidi, i nastri vengono forniti completamente polimerizzati, quindi l'incollaggio non avviene con nessun'altra polimerizzazione. Il legame viene creato utilizzando l'interblocco meccanico e le interazioni elettrostatiche sull'interfaccia.

Queste caratteristiche garantiscono prestazioni esclusive ai PSA e offrono libertà di progettazione e maggiore efficienza produttiva. I vantaggi possono includere:

 


  • Tempi di manipolazione immediati dopo l'esercitazione della pressione
  • Semplici da applicare
  • Spessore di incollaggio uniforme
  • Varie opzioni di spessore con e senza supporti e nuclei funzionali in schiuma
  • Applicazione precisa con pezzi preformati (convertiti)
  • Possibilità di preassemblaggi lungo tutta la catena del valore
  • Capacità di fissare materiali diversi tra loro senza danneggiare le superfici
  • Barriera di metallo su metallo per la riduzione della corrosione galvanica

 

Gli adesivi sensibili alla pressione sono disponibili in diversi formati, tra cui i nastri biadesivi in vari spessori, con supporto o nuclei funzionali in schiuma, i nastri adesivi transfer, i nastri monoadesivi e le pellicole stampabili. Oltre ai formati, variano anche i prodotti chimici utilizzati nei PSA per le applicazioni di incollaggio industriali. Sebbene i PSA speciali siano presenti in numerose applicazioni, in questa sede ci limiteremo a una panoramica sui tre prodotti chimici più comuni allo scopo di confrontarli. Ci sono molti altri fattori da prendere in considerazione quando si sceglie il nastro o l'adesivo più adatto per un assemblaggio.

 


  • Acrilico
  • Silicone
  • Gomma

Nastro adesivo acrilico

  • I nastri acrilici possono fissare un'amplissima varietà di materiali e sono utilizzati in quasi tutti i settori.

    Lo sviluppo di acrilici per adesivi sensibili alla pressione è partito dalla necessità di ovviare alla naturale tendenza all'ingiallimento e al deterioramento della gomma naturale quando esposta ai raggi UV. La composizione chimica degli acrilici tende inoltre a offrire una maggiore resistenza rispetto alla gomma.

    I nastri acrilici sono essenziali per i lavori di incollaggio industriale. Le caratteristiche chimiche degli acrilici sono in continua evoluzione e consentono alle formulazioni di offrire resistenza alle temperature elevate, adesione su materiali di alta, media e bassa energia superficiale (HSE, MSE, LSE) o caratteristiche esclusive, ad esempio ignifughe. I nastri acrilici vengono forniti in vari spessori, con e senza supporto e nuclei funzionali in schiuma. I nuclei funzionali in schiuma dei nastri in schiuma acrilica offrono specifici vantaggi prestazionali, tra cui resistenza e assorbimento degli sforzi dinamici. I nastri acrilici sono presenti in quasi tutti i settori.

  • Principali vantaggi
     

    • Capacità di fissare un'ampia gamma di materiali
    • Ampia varietà di capacità prestazionali meccaniche
    • Buona resistenza all'invecchiamento e alle condizioni ambientali
    • Disponibilità di nuclei funzionali in schiuma acrilica per l'assorbimento delle vibrazioni e degli sforzi dinamici

    Principali svantaggi
     

    • Resistenza alle temperature elevate inferiore rispetto al silicone, sebbene siano disponibili anche acrilici resistenti alle alte temperature
    • Maggior tempo necessario per raggiungere la forza massima rispetto alla gomma, sebbene il tempo di manipolazione sia generalmente immediato, dopo l'applicazione della pressione, e la resistenza finale sia maggiore
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Nastro adesivo in silicone

  • I nastri in silicone fissano materiali con energia superficiale molto bassa e sono dotati di resistenza alle alte temperature.

    I polimeri contenenti silicone possono essere utilizzati per creare liner di rilascio, grazie alla loro bassa energia superficiale, ma sono utilizzati anche per la formulazione dell'adesivo stesso.

    I nastri in silicone sono noti per la loro capacità di fissarsi al silicone e di tollerare una vasta gamma di temperature, da -40 °F (-40 °C) a oltre 500 °F (260 °C).

  • Principali vantaggi
     

    • Capacità di fissarsi ai materiali in silicone
    • Resistenza alle alte temperature
    • Relativamente resistenti a muffa e funghi

    Principali svantaggi
     

    • Resistenza relativamente bassa
    • Bassa tenuta su materiali non siliconici, sebbene i nastri biadesivi siano disponibili con un lato in silicone e uno in acrilico per consentire l'incollaggio di materiali in silicone e non
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Poiché il silicone è "inorganico", ovvero non basato sul carbonio, è intrinsecamente ipoallergenico e relativamente resistente a muffe e funghi.


Nastro adesivo in gomma

  • I nastri in gomma offrono una soluzione a basso costo, elevata adesione e possono essere rimossi senza lasciare residui.

    La gomma è stata il primo materiale usato per gli adesivi sensibili alla pressione. Nel corso dei decenni, la tecnologia dei PSA in gomma si è evoluta, fino a includere resine in gomma sia naturale sia sintetica e una vasta gamma di prodotti che favoriscono l'adesività per ottimizzare l'adesivo per prestazioni specifiche.

    Gli adesivi in gomma creano il legame più velocemente rispetto ad altri prodotti chimici, sono in grado di fissarsi alla maggior parte delle superfici, comprese le LSE, e sono relativamente a basso costo. Costituiscono un'opzione adatta a numerose applicazioni, tuttavia la loro forza di incollaggio finale è inferiore ai PSA acrilici e sono maggiormente sensibili all'invecchiamento (luce solare e ossidazione).

  • Principali vantaggi
     

    • Incollaggio iniziale rapido (alta aderenza)
    • Adesione sui substrati con bassa energia superficiale
    • Soluzioni relativamente a basso costo

    Principali svantaggi
     

    • Minore resistenza finale rispetto ai PSA acrilici
    • Minore resistenza alle condizioni ambientali (ad es., ai raggi UV, alle temperature estreme)
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La gomma naturale (poli cis-isoprene) viene lavorata meccanicamente per ottenere polimeri di peso molecolare inferiore che possono essere facilmente disciolti o dispersi in un solvente. È possibile utilizzare anche polimeri sintetici (come i copolimeri a blocchi di stirene-isoprene). Vengono aggiunti prodotti che favoriscono l'adesività come il pinene (derivato anche dagli alberi di pino) per aumentare l'adesività, in modo che l'adesivo possa essere utilizzato come un PSA.


Analogamente ad altri adesivi, i prodotti chimici per nastri e la loro produzione sono in continua crescita. La presenza di nuovi adesivi, supporti e processi di produzione significa che i nastri industriali continueranno ad essere sviluppati.

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