Adhäsion und Oberflächenbehandlung von Kunststoffen

Die Oberflächenbehandlung von Kunststoffen ist in der industriellen Welt kein ungewöhnlicher Prozess. Unzählige Kunststoffe werden jeden Tag behandelt, um ihre Benetzbarkeit zu verbessern und eine angemessene Adhäsion von Farben, Beschichtungen usw. zu gewährleisten.

Herausforderungen in Bezug auf die Adhäsion von Beschichtungen, Klebstoffen, Dichtungsmittel und Farben auf traditionell schlecht verklebbaren Materialien wie Polypropylen begleiten Ingenieure schon seit den 1950ern.

Adhäsionsprobleme sind bei Materialien mit geringer Oberflächenenergie sehr geläufig. Beispiele hierfür sind Polyethylen hoher Dichte, EPDM und Polyethylen mit Oberflächenenergien zwischen neunundzwanzig und sechsunddreißig Dyn/cm oder mN/m (Millinewton/Meter). Eine gute Adhäsion auf Materialien wie Polypropylen oder Polyethylen zu erreichen kann aufgrund der glatten Oberflächen extrem schwierig sein. Das Adhäsionsproblem führt zum Abrieb von Druckfarben und dazu, dass Beschichtungen oder Farben im Allgemeinen aufgrund von gescheiterten Verklebungen und schwachen Versiegelungen nicht auf den Oberflächen haften bleiben.

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Insbesondere die Medizin- und Automobilindustrie, aber auch viele andere Industrien, die Kunststoffe beschichten, bedrucken oder verkleben, erleben Adhäsionsprobleme. Aufgrund des erhöhten Gebrauchs von Polyolefin gestaltet sich die Oberflächenbehandlung von Kunststoffen immer schwieriger. Polyolefin verfügt im Normalfall über eine unpolare Oberfläche oder niedrige Oberflächenenergie, die für Druck, Verklebung, Beschichtung, Anstriche etc. unempfänglich ist, solange keine umweltschädlichen und sehr aufwendigen Behandlungsmethoden angewendet werden.

RotoTEC-X – Behandlung von Kunststoffen

Unser RotoTEC-X zum Beispiel bietet eine kosteneffektive Möglichkeit zur Behandlung von Kunststoffen. Es handelt sich um eines unserer Geräte zur Behandlung von Plastikmaterialien wie PP, PE, PEEK, ABS, PC und PS. Klicken Sie hier für weitere Informationen zum RotoTEC-X.

Die Oberflächenspannung und die komparative Oberflächenenergie eines Materials bestimmen die Qualität der Verbindung zwischen einer Beschichtung und dem Material selbst. Wenn ein fester Stoff im Vergleich zur Oberflächenspannung einer Flüssigkeit über eine hohe Oberflächenenergie verfügt, ergibt sich eine erhöhte molekulare Anziehung, die zu einer besseren Verbindung des Klebstoffs mit zum Beispiel der Farbe und somit einer exzellenten Haftung führt. Wenn die Oberflächenspannung des Materials aber geringer ist als die der Flüssigkeit, verringert sich die Anziehungskraft und die Beschichtung wird abgewiesen.

Bei der Oberflächenbehandlung von Kunststoffen sehen sich Hersteller oft mit der Herausforderung konfrontiert, dass die Oberflächenenergie größer als die der Beschichtung, Farbe oder des Klebstoffs sein muss, um die chemische Anziehung zu erhöhen. Dies führt dank der verbesserten Benetzbarkeit der Oberfläche zu einer adäquaten Adhäsion. Im Allgemeinen sollte sich die Oberflächenenergie eines Substrats mindestens 5 mN/m (Dyn/cm) über der Oberflächenspannung des Klebstoffs, der Farbe oder der Beschichtung bewegen.

Verbesserung der Adhäsion und Coronabehandlung von Kunststoffen

Im Idealfall sollte eine Oberfläche vor dem Verkleben staubfrei, sauber, eben, trocken, porenfrei und benetzbar sein und über eine hohe Oberflächenenergie verfügen. Es sind mehrere Methoden verfügbar, um die Polarität und Oberflächenenergie von Kunststoffen zu erhöhen. Einige dieser Behandlungsmethoden sind nicht besonders umweltfreundlich, weil zum Beispiel hohe Temperaturen und Nasschemikalien zum Einsatz kommen. Andere Methoden beinhalten die Aktivierung der Kunststoffoberfläche durch eine Hochspannungs-Plasma- und Coronabehandlung. Diese sind deutlich umweltfreundlicher als eine Behandlung mit Nasschemikalien oder eine Beflammung.

Video: Tantec RotoTEC-X | Corona Treatment System

IHRE BRANCHE IST NOCH NICHT AUF UNSERER LISTE?

Jede Branche hat ihre ganz eigenen Herausforderungen - aber es gibt keine Branche, für die wir keine Lösungen bereitstellen könnten. Auch wenn Ihre Branche auf unserer Liste noch nicht zu finden sein sollte, freuen wir uns darauf, von Ihnen zu hören, Sie zu beraten und Ihnen

Antworten auf die Frage geben zu können, wie Sie Ihre individuellen Adhäsionsprobleme durch eine Oberflächenbehandlung in den Griff bekommen können.

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