Was ist ein Material mit niedriger Oberflächenenergie?

Die Oberflächenenergie, typischerweise in Millinewton pro Meter (mN/m) gemessen, quantifiziert die Überschussenergie an der Oberfläche eines Materials im Vergleich zu seinem Inneren. Diese ergibt sich aus der asymmetrischen Bindungsumgebung der Oberflächenatome, die weniger Wechselwirkungen erfahren als Atome im Inneren des Materials.

Materialien mit niedriger Oberflächenenergie weisen aufgrund ihrer geringen Oberflächenspannung hohe Kontaktwinkel und eine schlechte Flüssigkeitsverteilung auf. Im Gegensatz dazu fördern Materialien mit hoher Oberflächenenergie (wie Glas und Metalle) die Benetzung und führen zu niedrigen Kontaktwinkeln, da sich Flüssigkeiten leicht ausbreiten und an der aktiven Oberfläche adsorbieren.

Warum ist das Verkleben von Oberflächen mit niedriger Oberflächenenergie (LSE) so schwierig?

Der Verbindungsprozess besteht aus zwei entscheidenden Phasen: Erstens,LSE-Klebstoffmuss sich über die gesamte Oberfläche ausbreiten. Zweitens muss es einen engen Kontakt auf molekularer Ebene mit der Oberfläche herstellen. Diesen Vorgang nennen wir „Benetzung“.

Wie gut einStrukturklebstoffKann sich ein Produkt ausbreiten und eine Oberfläche „benetzen“, hängt es von einigen Schlüsselfaktoren ab. Eine gute Haftung entsteht, wenn sowohl die Strukturklebstoff und die Oberfläche ist zu ähnlichen Arten molekularer Anziehung fähig.

Oberflächen mit niedriger Oberflächenenergie weisen tendenziell eine schlechte Benetzbarkeit auf, was zu einem großen Kontaktwinkel führt. Dies liegt daran, dass die Oberfläche keine starken Bindungen ausbilden kann, wodurch es für Flüssigkeiten schwierig ist, die molekularen Bindungen aufzubrechen und mit der Oberfläche zu interagieren. Zu den typischen Oberflächen mit niedriger Energie gehören Kohlenwasserstoffe. Ihre Moleküle weisen nur eine geringe Affinität zu anderen Substanzen auf.

Materialien mit hoher Oberflächenenergie (wie Glas, Keramik und Metalle) lassen sich hingegen leicht benetzen, was zu einem niedrigen Kontaktwinkel führt. Ihre Oberflächen ziehen Flüssigkeiten stark an, wodurch diese sich ausbreiten.

Strukturklebstoffe mit niedriger Oberflächenenergie

Obwohl es eine breite Palette von Klebstoffen zum Verbinden gängiger Materialien wie Metalle, Farben und Kunststoffe gibt – darunter strukturelle, nicht-strukturelle und druckempfindliche Typen –, haben sich diese herkömmlichen Optionen in der Vergangenheit bei Thermoplasten wie TPO aufgrund ihrer einzigartigen Oberflächeneigenschaften als ungeeignet erwiesen.

Das Verbinden von Materialien mit niedriger Oberflächenenergie (LSE) wie Polypropylen (PP) oder Aluminium 6061 kann schwierig sein. Molibons Klebstoff mit niedriger OberflächenenergieSie wurden speziell für dieses Problem entwickelt und erzeugen starke Verbindungen auf einer Vielzahl von Kunststoffen und Metallen, die sich durch geringe Schwermetallbelastung auszeichnen, ohne dass eine Oberflächenvorbereitung erforderlich ist. Die Anwendung ist dank einer handelsüblichen Kartusche einfach.Schlagfester Strukturklebstoff bietet dauerhafte Leistung für Anwendungen, die von Anlagen zur Erzeugung neuer Energien und Industriemaschinen bis hin zu Gehäusen für elektronische Geräte und Baugruppen aus mehreren Materialien reichen.