Adesione e trattamento superficiale della plastica

Il trattamento superficiale della plastica è una procedura abbastanza comune in ambito industriale. Numerose materie plastiche vengono trattate ogni giorno per migliorare la bagnabilità e garantire la massima tenuta di vernici, inchiostri, rivestimenti, ecc.

Sin dagli anni ’50, gli ingegneri devono confrontarsi con i problemi legati alla difficoltà di ottenere una buona adesione di rivestimenti, colle, sigillanti e vernici su materiali tradizionalmente difficili da legare, come il propilene.

I problemi di adesione sono comuni nei materiali a bassa energia superficiale, ad esempio polietilene ad alta densità (HDPE), polipropilene (PP), EPDM, polietilene (PE), ecc., con valori di tensione compresi tra ventinove e trentasei dyne/cm o mN/m (millinewton per metro). L’elevata scivolosità di questi materiali rende estremamente difficile ottenere un buon livello di adesione e questo può comportare problematiche quali scolorimento dell’inchiostro, mancata adesione di rivestimenti o vernici sulla superficie, incollaggio fallito e debole tenuta dei materiali sigillanti.

Le difficoltà di adesione riguardano molte aziende del settore medicale o automotive e tante altre che hanno la necessità di rivestire o stampare materiali plastici e applicare tecniche di incollaggio. Il trattamento superficiale della plastica è sempre più difficile per via del crescente impiego di poliolefine. Di norma, la poliolefina ha una superficie apolare o una bassa energia superficiale che la rende difficile da stampare, incollare, rivestire, verniciare, ecc., e può essere sottoposta a tali processi soltanto in seguito a trattamenti dannosi per l’ambiente e che richiedono un notevole dispendio di risorse.

RotoTEC-X – Sistema per il trattamento di materiali plastici

Il nostro prodotto RotoTEC-X, ad esempio, è una soluzione per il trattamento dei materiali plastici altamente efficace in relazione al costo. Il sistema è in grado di trattare plastiche come polipropilene (PP), polietilene (PE), polietere etere chetone (PEEK), acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS), policarbonato (PC), polistirolo (PS) e altri materiali. Fai clic qui per visualizzare il prodotto.

La tensione superficiale e il rapporto tra le energie superficiali determinano la potenza di adesione esistente tra un rivestimento e un materiale. Se il livello di energia superficiale di un materiale solido è più elevato rispetto alla tensione superficiale di un liquido, la forza di attrazione molecolare tra i due elementi sarà sufficiente a far aderire adesivi, inchiostri, vernici, ecc. in modo ottimale. Allo stesso modo, se la tensione superficiale del solido è inferiore a quella del liquido, la forza di attrazione sarà più debole, con conseguente distacco del rivestimento.

Durante il trattamento superficiale della plastica, la sfida più difficile per i produttori è aumentare il livello di energia superficiale affinché sia maggiore della tensione superficiale del rivestimento, dell’inchiostro da stampa, della vernice o dell’adesivo. L’obiettivo è quello di migliorare i legami chimici e la bagnabilità della superficie per garantire una corretta adesione. Generalmente, è richiesta un’energia superficiale del substrato di almeno 5 mN/m (dyne/cm) più alta rispetto alla tensione superficiale dell’adesivo, della vernice, del rivestimento o dell’inchiostro che si desidera applicare.

Migliorare l’adesione dei materiali plastici grazie al trattamento corona

Idealmente, una superficie da incollare deve essere priva di polvere, bagnabile – cioè ad alta energia superficiale –, pulita, liscia, asciutta e non porosa. Sono disponibili numerosi metodi per aumentare la polarità e l’energia superficiale dei materiali plastici, tra i quali trattamenti ad alte temperature o che richiedono l’impiego di bagni chimici nocivi per l’ambiente. Il trattamento al plasma o corona ad alta tensione, al contrario, consente di attivare le superfici in plastica con un minore impatto ambientale rispetto a metodi come bagni chimici e trattamento a fiamma libera.

Video: Tantec RotoTEC-X | Sistema per il trattamento corona

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