Epoksiliimat
-
Epoksit ovat yksi liimojen vanhimmista synteettisistä kemikaaleista, joita on käytetty jo 1940-luvulta lähtien. Saatavilla olevien reaktiivisten kemikaalien pitkä historia ja suuri määrä ovat mahdollistaneet epoksiliimojen kehityksen yhdeksi monipuolisimmista liimateknologioista. Epoksiliimoja on saatavilla erilaisilla koostumuksilla, esim. joustavalla tai vahvistetulla rakenteella, kirkkaina tai läpikuultavina, nopeasti tai hitaasti asettuvina sekä eri lämpötilankestoilla. Niitä käytetään yleisimmin rakenteellisiin liitoksiin, joihin kohdistuu hyvin voimakas kuormitus ja/tai joiden liitosalue on pieni. Epoksiliimojen kemialliset ominaisuudet soveltuvat yleisesti ilmailu- ja avaruusteollisuuden, puolustusvoimien ja kuljetusteollisuuden liittämistarpeisiin. Ne soveltuvat hyvin käyttökohteisiin, joissa vaaditaan kestävyyttä eri lämpötiloille tai kemikaaleille.
-
Ensisijaiset edut
- Erittäin suuri pitolujuus
- Erinomainen lämpötilojen ja ympäristöolosuhteiden kestävyys
- Pitkä säilyvyysaika huoneenlämpötilassa
Huomioitavaa
- Suhteellisen pitkä reaktioaika (avoin aika + kovettumisaika)
- Vaatii hyvin puhtaat liittämispinnat
- Edistyksellisimmät epoksiliimat ovat kustannuksiltaan korkeampia
Epoksiliimojen kemiallinen reaktio tapahtuu vaiheittaisella polymerisaatiolla eli jokaiselle reaktiivisille ryhmälle “A” on oltava reaktiivinen ryhmä “B”, jotta kemiallinen reaktio voi tapahtua. Kaksikomponenttijärjestelmissä A- ja B-osat ovat erillisiä, ja ne sekoitetaan suuttimen avulla. Yksikomponenttijärjestelmissä toinen komponenteista aktivoidaan käyttämällä lämpöä, valoa, painetta tai jotakin muuta energialähdettä, jonka ansiosta reaktio saadaan aikaan.
Uretaaniliimat
-
Uretaanit tunnetaan parhaiten muissa muodoissa, kuten vaahtona, keinokumina ja pinnotteina. Uretaanit ovat myös mainioita sidosaineita liimoille, ja uretaaniliimoissa onkin usein samankaltaisia ominaisuuksia kuin muissa uretaanin muodoissa, kuten joustavuus, energian absorptiokyky ja kestävyys.
Uretaaniliimoja käytetään yleisimmin esimerkiksi rakennusteollisuudessa perinteisten materiaalien (puu, tiili, betoni jne.) liittämiseen. Pitkälle kehitettyjen uretaaniliimojen ainutlaatuiset joustavuuteen ja energian absorptiokykyyn liittyvät ominaisuudet mahdollistavat sen, että edistyneet uretaaniliimat soveltuvat moniin teollisiin sovelluksiin, ja niitä käytetään paljon esim. kuljetusteollisuudessa.
-
Ensisijaiset edut
- Liitoksen joustavuus kovettuneena
- Hyvä kuorimislujuus
- Soveltuu useimmille perinteisille materiaaleille, hyvät täyttöominaisuudet
Huomioitavaa
- Suhteellisen pitkä reaktioaika (avoin aika + kovettumisaika)
- Heikko tarttuminen lasiin ja metalliin ilman pohjustekäsittelyä
- Rajallinen säilyvyysaika (tulee säilyttää kosteudelta suojassa)
Uretaaniliimojen kemiallinen reaktio on sama kuin epoksiliimoissa, eli vaiheittainen polymerisaatio, joka vaatii reaktiivisen A- ja B-osan. Kaksikomponenttijärjestelmissä A- ja B-osat ovat erillisiä, ja ne sekoitetaan suuttimen avulla. Yksikomponenttijärjestelmissä toinen reaktiivinen ryhmä aktivoituu ympäristön kosteudesta (H2O), ja liima kovettuu ulkopinnasta sisäänpäin.
Akryyliliimat
-
Syanoakrylaatit (yksi esimerkki akryyliliimateknologiasta) keksittiin toisen maailmansodan aikana, kun etsittiin aseisiin soveltuvaa muovimateriaalia. Teknologiaan ei aluksi kiinnitetty paljon huomiota, koska materiaali tarttui kaikkeen prosessoinnin aikana. Akryyliliimojen tuotekehitys on kuitenkin edistynyt valtavasti ja akryyliliimoja on saatavilla mm. kaksikomponenttiliimoina tai kevyesti kovettuvina useiden eri teollisten käyttökohteiden vaatimusten mukaan.
Nestemäiset akryyliliimat tunnetaan parhaiten nopeasta kovettumisnopeudestaan. Jotkut akryyliliimat pystyvät saavuttamaan
1000 psi:n leikkauslujuuden minuutissa. Nopeuden ja äärimmäisen lujuuden ansiosta akryyliliimat soveltuvat hyvin nopeaa suorituskykyä vaativiin käyttökohteisiin, kuten elektroniikkateollisuuden kokoonpanosovelluksiin.
-
Ensisijaiset edut
- Erittäin nopea kovettuminen
- Soveltuu useille eri materiaaleille
- Ei vaadi juurikaan pinnan esivalmistelua
Huomioitavaa
- Alhaisempi kestävyys monille vaativille olosuhteille verrattuna epoksi- tai uretaaniliimoihin
- Saattaa asettaa vaatimuksia säilytysolosuhteille
- Erittäin lujat liimat saattavat vaatia vahvisteiden lisäämistä murtumien ehkäisemiseksi
Kaksikomponenttisten akryyliliimojen reaktioita kutsutaan “radikaaliksi polymerisaatioksi”. Yksi komponenteista sisältää “initiaattorin”, joka mahdollistaa reaktion alkamisen; kun reaktio on alkanut, polymerisaatioprosessi tapahtuu hyvin nopeasti. Yksikomponenttisten akryyliliimojen reaktio perustuu ympäröivään kosteuteen (H20) tai ultraviolettivaloon. Akryyliliimoja voidaan myös emulsoida vedellä, jolloin niitä voidaan käyttää ruiskutettavana ja suurille pinnoille levitettävänä liimana. Tämä on yleinen menetelmä suurten pintojen laminointisovelluksissa.
Silikoniliimat
-
Nestemäisten silikonien pintajännite on hyvin alhainen eli ne tarttuvat helposti moniin pintoihin, jopa sellaisiin pintoihin, joiden pintaenergia on hyvin alhainen, kuten PTFE. Silikonitiiviste on hyvä esimerkki, joka tarttuu varsin hyvin lähes mihin tahansa pintaan kodin keittiöstä kylpyhuoneeseen.
Silikoniliimat tunnetaankin parhaiten “tiivisteinä”, joita käytetään laajalti monilla teollisuudenaloilla. Silikoniliimoja käytetään laajasti useissa eri sovelluksissa teollisuudessa, koska ne soveltuvat useille eri materiaaleille ja kestävät hyvin korkeita lämpötiloja ja kemikaaleja. Kustannuksiltaan silikoniliimat ovat suhteellisen edullisia ja niitä käytetään yleisesti rakennusteollisuudessa. Kaksikomponenttiset silikoniliimat kestävät hyvin lämpöä, ja ne soveltuvat hyvin erilaisiin kodinkone- tai aurinkoenergiasovelluksiin.
-
Ensisijaiset edut
- Silikonit ovat matalan pintaenergian materiaaleja, jotka ovat vastustuskykyisiä homeelle ja sienikasvustolle
- Kestää korkeita lämpötiloja
- Monikäyttöisyys tiivisteaineena
Huomioitavaa
- Alhainen lujuus
- Koostumukseen lisätyt öljyt saattavat haihtua ajan kuluessa.
- Silikoni voi “kulkeutua” valmistuspaikalla ja aiheuttaa näin kontaminaatio-ongelmia esim. muilla yksikön liittämistä vaativilla pisteillä.
Silikoniliima-aineiden kemialliset reaktiomekanismit muistuttavat paljon uretaaniliimojen reaktiota, mutta silikonien epäorgaanisen luonteen vuoksi ne kestävät paremmin korkeita lämpötiloja. Prosessoinnin tueksi silikoniliimoihin lisätään usein öljyjä juoksevuuden ja tarttuvuuden parantamiseksi erityisesti yksikomponenttiliimoissa. Öljyjen vuotaminen liimasta tai massasta voi aiheuttaa esteettisiä ongelmia käyttöiän aikana.
Kumiliimat
-
Luonnonkumia on käytetty liimojen raaka-aineena aina teollisesta vallankumouksesta alkaen. Tähän päivään asti useimmat liimoissa käytetyistä luonnonkumeista on “savustettu”, jotta raaka-aineesta poistuu sienet tai bakteerit, jotka voivat heikentää liimaliitoksen suorituskykyä ajan kuluessa. (Luonnonkumin “savustus” perustuu samaan kemialliseen reaktioon, joka tunnetaan lihan savustamisessa sen tiettyjen ominaisuuksien säilyttämiseksi.)
Vaikka useimmat liimoissa käytetyistä kumeista on luonnonperäisiä (kuten Hevea-kumikasvi), “kumi” voi myös viitata synteettisiin materiaaleihin, kuten polykloropreeniin (neopreeni) tai erilaisiin ryhmäpolymeereihin (esim. SBR). Hyvän tarttumiskykynsä ansiosta kumiliimat ovat erinomainen ja edullinen ratkaisu suurten pintojen laminointisovelluksiin tai liitoksiin, jotka vaativat välitöntä käsittelylujuutta, mutta alhaisempaa lopullista lujuutta.
-
Ensisijaiset edut
- Välitön käsittelylujuus
- Soveltuu useille eri materiaaleille, myös LSE-muoveille
- Voidaan levittää helposti suurille pinnoille
Huomioitavaa
- Alhainen lujuus
- Herkempi ympäristöolosuhteiden vaikutuksille (esim. UV-säteily, lämpötilavaihtelut)
- LSE-materiaaleille soveltuvat koostumukset sisältävät liuotinaineita
Luonnonkumia (polyisopreeni) mekaanisesti työstämällä saadaan kevyempiä polymeereja, jotka irtoavat tai hajoavat helposti liuotinaineilla. Kumihartsiliiman valmistuksessa käytetään myös synteettisiä polymeereja (kuten styreenisisopreenipohjaisia ryhmäpolymeereja). Liimaan lisätään tartunta-aineita, kuten pineeniä (jota saadaan esimerkiksi männyn mahlasta) liiman tarttumiskyvyn parantamiseksi, jotta sitä voidaan käyttää PSA-liimana.
-
Opas teipeillä ja liimoilla liittämiseen on tarkoitettu kattavaksi johdatukseksi liittämisen tieteelliseen perustaan sekä teippien ja liimojen käyttöön teknisissä käyttökohteissa. Kaikki artikkelit löytyvät sivulta Liittämisen teknologia tai voit valita jonkin seuraavista aihealueista.
Tarvitsetko apua oikean tuotteen löytämiseksi projektiisi? Ota yhteyttä, jos tarvitset tuotetietoja, teknisiä tai sovelluksiin liittyviä neuvoja tai haluat tehdä laajemmin yhteistyötä 3M:n teknisen asiantuntijan kanssa. Voit myös soittaa numeroon 09-525 21.
Tarvitsetko apua oikean tuotteen löytämiseksi projektiisi? Ota yhteyttä, jos tarvitset tuotetietoja, teknisiä tai sovelluksiin liittyviä neuvoja tai haluat tehdä laajemmin yhteistyötä 3M:n teknisen asiantuntijan kanssa. Voit myös soittaa numeroon 09-525 21.
