Se alguma vez descascou uma nota de uma secretária ou tirou um rótulo de um frasco, testemunhou a magia do adesivo sensível à pressão (PSA).Mas o que torna um material "aderente" o suficiente para ficar instantaneamente com apenas uma leve pressão do dedoPara os químicos e engenheiros que trabalham com adesivos sensíveis à pressão de fusão a quente (HMPSA), a resposta reside numa famosa regra de ouro conhecida comoCritério Dahlquist.
O que é o Critério Dahlquist?
Proposto pelo Dr. Carl A. Dahlquist na década de 1960, este critério define a propriedade mecânica fundamental necessária para que um material se comporte como um adesivo sensível à pressão à temperatura ambiente.
O adesivo deve ter um módulo de armazenamento (G') demenos de 3 × 105 Pa (300 000 Pascal, ou 3 × 106din/cm2)Além disso, o critério de Dahlquist é melhor cumprido através da utilização de um tackifier num adesivo a uma frequência de 1 Hz.40 a 70 °C acima de Tg.
Figura 1. Critério Dahlquist-PSA
Por que é importante para a HMPSA?
Os adesivos de fusão a quente são 100% termoplásticos sólidos, aplicados a quente, arrefecidos e formando uma ligação.A película final arrefecida deve permanecer macia e fluida o suficiente para "moer" (fluir para os vales microscópicos de uma superfície) sob uma pressão suave..
Se o G' for demasiado elevado (> 3 × 105 Pa): o adesivo é demasiado rígido.resultando em mau contacto e sem aderênciaNão vai ficar.
Se o G' for muito baixo (< 3×105 Pa): o adesivo é muito macio e pegajoso. Flui facilmente para a superfície, criando uma grande área de contato e forte adesão inicial (quick stick).
Este equilíbrio é crítico nas formulações HMPSA. Ajustando a proporção de polímero base (por exemplo, SIS, SBS, APAO), resina tacticante, óleo naftalico e cera,formuladores ajustar o módulo para cair abaixo de que mágico 300Um limiar de 1000 Pa.
Figura 2. Ajustar a proporção dos diferentes ingredientes para satisfazer o critério de Dahlquist
Aplicação do mundo real no HMPSA
Imaginem a formulação de um adesivo de etiqueta. Se você adicionar muita cera para reduzir o custo, o módulo sobe acima do limite de Dahlquist. O rótulo vai sentir-se seco e pode não ficar preso a uma caixa de papelão.se adicionar muito óleo líquido, o módulo cai demasiado baixo; o adesivo torna-se excessivamente macio, pode escorrer das bordas do rótulo e pode falhar sob tensão de cisalhamento.
O Critério Dahlquist não é uma lei perfeita, mas é o primeiro ponto de verificação que todo desenvolvedor HMPSA usa ao projetar um novo produto.
Sessão de perguntas e respostas: Critério Dahlquist & HMPSA
P1: O Critério Dahlquist é uma lei fixa e universal para todos os adesivos?
R: Não. É uma observação empírica baseada em testes de temperatura ambiente. Funciona melhor para PSAs convencionais testados a 1 Hz.Alguns adesivos microestruturados modernos podem mostrar aderência mesmo com um módulo mais elevado, mas para o HMPSA padrão, continua a ser o padrão ouro.
P2: A temperatura afeta o Critério Dahlquist?
R: Absolutamente. O módulo de um material viscoelástico muda com a temperatura.Um HMPSA pode cumprir perfeitamente o critério a 23°C (temperatura ambiente), mas tornar-se frágil e não cumprir o critério a 5°C (aplicação a frio)É por isso que as formulações HMPSA a temperatura fria utilizam diferentes polímeros e resinas para manter o módulo baixo mesmo no frio.
P3: Como medimos G' para verificar o critério?
R: Utilizando um analisador dinâmico mecânico (DMA) ou um reômetro. Coloca uma pequena amostra do HMPSA resfriado entre placas paralelas, aplica uma pequena força oscilante (normalmente a 1 Hz),e medir a resistência do material à deformação (módulo de armazenamento G') e a sua capacidade de dissipar energia (módulo de perda G").
P4: O que acontece se o meu HMPSA tiver um G' de exatamente 300.000 Pa?
R: É provável que seja limite. O critério sugere que o material precisa estar abaixo deste valor para uma boa aderência instantânea.pode obter uma adesão aceitável em superfícies lisas (como vidro), mas baixo desempenho em superfícies ásperas (como papelão reciclado)Os formuladores visam geralmente uma margem de segurança muito inferior a este número.
P5: Posso utilizar o critério Dahlquist para adesivos não HMPSA, como os PSAs curados por UV ou à base de água?
R: Sim! Embora o artigo se concentre em derretimentos quentes, o Critério Dahlquist se aplica a qualquer tipo de adesivo sensível à pressão (a base de solvente, à base de água ou curado por radiação).O princípio da necessidade de um módulo baixo para o wet-out é universal em todas as tecnologias PSA.
Por favor verifique seu email!
