Una domanda frequente è: il silicone può aderire saldamente a materiali diversi?
La risposta non è semplicemente sì o no. Dipende da diversi fattori, come il tipo di silicone, il materiale da incollare e il trattamento superficiale.
Questo articolo esamina attentamente l'efficacia dell'adesione del silicone ai materiali più comuni e illustra alcuni metodi per migliorare le prestazioni di adesione.
Quanto aderisce bene il silicone?
Il silicone è un polimero composto da atomi di silicio e ossigeno. È ampiamente utilizzato in prodotti industriali, medicali e per la casa.
Una delle sue caratteristiche principali è la sua capacità di adesione. Grazie alla sua bassa energia superficiale, il silicone di solito non aderisce alla maggior parte dei materiali. Per questo motivo, è ideale per stampi e superfici antiaderenti.
Ma con la giusta formula o il giusto trattamento superficiale, può legarsi saldamente a materiali come vetro e metallo.
A quali materiali non aderisce il silicone?
Il silicone non aderisce bene a molti materiali. La sua bassa energia superficiale e la sua struttura apolare rendono l'adesione difficile, anche con altri materiali a base di silicone.
La tabella seguente mostra questi materiali e spiega perché l'adesione è scarsa.
| Materiale | Perché non si attacca bene |
| Silicone | Il silicone polimerizzato ha una bassa energia superficiale e catene molecolari flessibili, per cui non riesce a formare un legame forte con se stesso. |
| Polipropilene (PP) / polietilene (PE) | Queste plastiche sono apolari e hanno un'energia superficiale molto bassa, per cui il silicone non può aderire ad esse. |
| PTFE / Teflon | Il PTFE ha un'energia superficiale estremamente bassa |
| Metalli lisci (non trattati) | Le superfici metalliche lucidate o sporche spesso presentano oli o ossidazioni che impediscono l'adesione con il silicone. |
| Gomma | La gomma e il silicone hanno proprietà superficiali diverse, quindi non possono aderire bene senza un aiuto supplementare. |
| Poliuretano (PU) | Il PU ha un'elevata energia superficiale, ma il silicone non bagna bene la superficie, quindi l'adesione è debole. |
| Resina epossidica | Spesso il silicone viene utilizzato come stampo per la resina epossidica perché quest'ultima non riesce ad aderire facilmente. |
| PLA | Il PLA ha una superficie liscia con una certa cristallinità |
| Vinile | L'energia superficiale del silicone è troppo bassa, per cui le pellicole in vinile e gli adesivi tendono a staccarsi. |
A quali materiali aderisce il silicone?
Quando si lavora con il silicone, molti si chiedono a quali materiali possa aderire. Questo è particolarmente importante in applicazioni come la sigillatura, il rivestimento o il sovrastampaggio.
Mentre il silicone aderisce bene ad alcune superfici, altre necessitano di una preparazione per ottenere un legame forte.
La tabella seguente riassume questi materiali con spiegazioni semplici.
| Materiale | Adesione al silicone |
| Vetro / Ceramica | Il silicone aderisce bene al vetro e alla ceramica. Queste superfici contengono gruppi silanoli che formano legami con il silicone. |
| Metalli (trattati) | Il silicone aderisce ai metalli dopo il trattamento. L'irruvidimento e l'applicazione di primer migliorano l'adesione creando siti reattivi. |
| PC / ABS / Nylon | Il silicone aderisce in una certa misura al PC e all'ABS. L'adesione è debole senza trattamento. |
| Acrilico / Plexiglass / PVC | Il silicone non aderisce bene a queste plastiche. Superfici lisce e additivi riducono l'adesione. |
| Plastica trattata (sovrastampaggio) | Il plasma o i primer possono migliorare l'adesione. Il sovrastampaggio con LSR crea forti legami meccanici o chimici. |
| Tessili / Pelle | Il silicone aderisce bene ai tessuti. Penetra negli spazi tra le fibre e si lega tramite legami a idrogeno. |
| Legno / Carta | Il silicone si lega al legno poroso e alla carta. Forma ancoraggi meccanici e legami a idrogeno. |
| Calcestruzzo | Il silicone aderisce bene al calcestruzzo. La porosità consente l'incastro e la chimica della superficie favorisce il legame chimico. |
Quali fattori influenzano l'adesione del silicone?
La capacità del silicone di aderire a diverse superfici può variare notevolmente. Molti si chiedono perché aderisca bene ad alcuni materiali e male ad altri.
La risposta sta in una serie di fattori. Dal tipo di silicone utilizzato alle condizioni della superficie, ogni dettaglio gioca un ruolo nel risultato dell'adesione.
Tipo di silicone
Il tipo di silicone gioca un ruolo importante nella qualità della sua adesione.
Silicone vulcanizzato ad alta temperatura (HTV) Viene spesso utilizzato in componenti industriali, ma ha una scarsa adesione naturale. Di solito necessita di un primer per aderire correttamente.
Silicone vulcanizzato a temperatura ambiente (RTV), in particolare il tipo monocomponente, polimerizza a temperatura ambiente e può aderire bene a materiali come vetro e metallo. Questo lo rende popolare nei lavori di edilizia e sigillatura.
Gomma siliconica liquida (LSR) scorre facilmente ed è ottimo per essere modellato, ma normalmente non aderisce bene a meno che la formula non venga modificata.
Alcuni siliconi appositamente progettati, come i tipi autoadesivi, sono realizzati per aderire a determinati materiali, come altre parti in silicone.
Proprietà superficiali del materiale
Anche la superficie del materiale influisce sulla capacità del silicone di aderire.
Materiali ad alta energia superficiale, come il vetro e l'alluminio, consentono al silicone di aderire più facilmente, soprattutto quando la superficie è pulita.
D'altra parte, materiali a bassa energia superficiale come il polietilene e il PTFE resistono all'adesione se non trattati.
La consistenza della superficie Anche le superfici ruvide garantiscono una presa migliore per il silicone creando un incastro meccanico, mentre le superfici lisce rendono più difficile la tenuta del silicone.
Trattamenti superficiali
Per migliorare l'adesione, spesso vengono utilizzati diversi trattamenti superficiali.
Primer siliconici sono un metodo comune per aumentare la forza di legame tra vetro e metallo.
Trattamento al plasma può anche aiutare modificando la struttura chimica delle superfici plastiche a bassa energia, rendendole più facili da legare al silicone.
Abrasione meccanica, come la levigatura, aggiunge ruvidità alla superficie e aiuta il silicone ad aderire meglio.
Condizioni ambientali
Anche le condizioni ambientali possono influenzare l'adesione del silicone.
Temperature più elevate può accelerare la polimerizzazione del silicone RTV e migliorare la resistenza dell'adesione, mentre le condizioni fredde rallentano il processo.
Umidità è un altro fattore. L'RTV igroindurente funziona meglio in ambienti umidi, ma troppa umidità può compromettere il risultato finale.
IL pulizia La pulizia della superficie di incollaggio è altrettanto importante. Sporco, olio o polvere possono indebolire l'adesione, quindi è solitamente necessario pulire la superficie con alcol prima dell'incollaggio.
Additivi e formulazione
La formulazione stessa del silicone è importante.
Promotori di adesione, come i composti di silano o titanato, possono contribuire a creare legami chimici più forti con la superficie.
D'altra parte, additivi come l'olio di silicone, può ridurre l'appiccicosità e viene utilizzato per realizzare rivestimenti antiaderenti. Riempitivi Anche la silice viene aggiunta per modificare la consistenza e la resistenza del silicone, influenzandone a sua volta la capacità di legarsi.
Come viene utilizzata l'adesione del silicone nella vita reale?
In elettronicaIl silicone è ampiamente utilizzato per l'incapsulamento di chip e l'incollaggio di circuiti stampati flessibili. Queste applicazioni richiedono elevata adesione e flessibilità per gestire l'espansione e la contrazione termica. Per soddisfare queste esigenze, i produttori utilizzano spesso gomma siliconica liquida (LSR) a bassa viscosità con dosaggio preciso, polimerizzazione UV e primer personalizzati.
In dispositivi medici, i requisiti sono ancora più elevati. L'adesione deve essere forte, ma anche biocompatibile e sicura per la sterilizzazione. Per articoli come cateteri o impianti, il silicone deve aderire bene a metalli o plastiche senza causare danni. Questo risultato si ottiene utilizzando silicone di grado medicale, primer atossici e trattamenti superficiali come l'attivazione al plasma.
Nel industria automobilisticaLe parti in silicone come le guarnizioni del motore e le guarnizioni dei sensori devono rimanere incollate anche in presenza di temperature estreme e sostanze chimiche aggressive. L'LSR autoaggrappante e i primer ad alte prestazioni sono essenziali per garantire un'adesione a lungo termine.
Per prodotti di uso quotidiano come PopSocketsu custodie per telefoni in siliconeL'adesione può essere un vero problema. Questo perché le custodie in silicone hanno una superficie morbida e a bassa energia. I PopSocket sono progettati per superfici dure e lisce come la plastica per PC o il vetro. Per farli funzionare sul silicone, gli utenti di solito applicano prima un adattatore in plastica (come un disco di nastro adesivo 3M VHB) sulla custodia, quindi vi fissano il PopSocket.
Conclusione
Il silicone non aderisce a tutto. Ma con il giusto approccio, può aderire saldamente dove necessario.
Conoscendo il tipo di silicone, le condizioni della superficie e i metodi di trattamento, è possibile ottenere risultati affidabili in numerose applicazioni.
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