Perché molti materiali sono difficili da incollare?

L’adesione è la forza che lega due materiali al momento del contatto tra le loro superfici: le forze fisiche di attrazione ed assorbimento, che assieme vengono definite come forze di Van der Waals, rivestono la massima importanza nei processi di incollaggio.

Noi ti raccontiamo cosa è la bagnabilità…

Il campo d’azione di queste forze intermolecolari risulterebbe notevolmente ridotto nel caso in cui il materiale adesivo non entrasse in contatto intimo con i punti da incollare, a causa della rugosità relativa delle superfici trattate meccanicamente. Questa è la ragione per cui l’adesivo deve penetrare nella rugosità delle superfici bagnandola interamente.

La resistenza della forza adesiva quindi dipende dalla penetrazione della bagnatura e dalla capacità adesiva della superficie. Ad una data tensione superficiale dell’adesivo, la bagnatura dipende dall’energia superficiale del substrato e dalla viscosità dell’adesivo. In caso di presenza di contaminanti sulla superficie la bagnatura può anche essere ridotta.

Energia superficiale e angolo di contatto

La reazione esistente tra l’energia superficiale dell’adesivo ed il materiale è una funzione diretta dell’angolo di contatto.

Un adesivo bagna correttamente una superficie solida solo se la propria energia superficiale K è uguale o inferiore a quella del substrato.

Entrando nel merito con degli esempi il PTFE è 18 mN/m, PVC è 40mN/m, Ferro è 2030mN/m, Tungteno è 6800mN/m, pertanto ciò dimostra che se si utilizza un adesivo come la stragrande maggioranza con tensione intorno ai 34 mN/m questo incollerà molto bene il ferro, il tugsteno ed abbastanza bene il PVC ma non riuscirà a farlo per il PTFE.

Quanto descritto sopra dimostra che gli adesivi bagnano bene le superfici da incollare se la loro energia superficiale è uguale o inferiore all’energia superficiale del substrato.
Chiaramente l’energia superficiale può essere migliorata tramite un PRE-trattamento chimico o fisico adeguato.

Prove di bagnabilità

La relazione esistente tra l’energia superficiale dell’adesivo con il materiale da incollare è in funzione diretta dell’angolo di contatto, pertanto inserendo una goccia di acqua demineralizzata (durezza zero) sopra il substrato si determina la sua bagnabilità misurando come in foto l’angolo di contatto che, se superiore a 30 gradi, si dice che la superficie ha una bassa tensione superficiale e una bassa capacità adesiva.