Come funziona l'adesivo hot melt EVA per creare un legame?

Adesivo termofusibile EVA è uno dei tipi di adesivi termoplastici più utilizzati in innumerevoli settori, dall'imballaggio e dalla legatoria alla lavorazione del legno e all'artigianato. La sua popolarità deriva dalla facilità d'uso, dai tempi di presa rapidi e dalla versatilità. Comprensione come funziona l'adesivo hot melt EVA per creare un legame prevede l'esplorazione della sua chimica fondamentale, dei processi fisici durante l'applicazione e dei conseguenti meccanismi di adesione.

La composizione chimica degli adesivi hot melt EVA

L'acronimo EVA sta per Acetato di etilene-vinile . Questo copolimero è la spina dorsale dell'adesivo.

• Etilene: Fornisce all'adesivo la sua forza, rigidità e cristallinità.
• Acetato di vinile (VA): La presenza del contenuto di VA è fondamentale, poiché abbassa il punto di fusione del polimero, aumenta la flessibilità e migliora la forza di adesione introducendo gruppi polari che possono interagire con vari substrati. La percentuale di contenuto di VA (che varia tipicamente dal 18% a oltre il 40%) influenza in modo significativo le caratteristiche prestazionali dell’adesivo, come adesione e flessibilità.

Oltre al copolimero EVA, la formulazione include diversi additivi chiave:

• Resine adesivanti: Queste resine a base di idrocarburi o colofonia migliorano la capacità di "bagnatura" dell'adesivo fuso e ne aumentano l'adesività iniziale e la forza di adesione finale.
• Cere: Vengono aggiunte paraffina o cere sintetiche per ridurre la viscosità dell'adesivo fuso, controllare la velocità di presa e migliorare la resistenza al calore dell'incollaggio finale.
• Antiossidanti: Questi proteggono il polimero dalla degradazione termica durante il riscaldamento e l'applicazione.

Il meccanismo fisico: il ciclo termico e l'azione capillare

Il processo di formazione di un legame con Adesivo termofusibile EVA è principalmente a quello fisico , baseosi su un ciclo termico piuttosto che su una reazione chimica.

La fase di fusione e applicazione

1. Fusione: Solido Adesivo termofusibile EVA viene riscaldato, tipicamente in una pistola per colla o in un fusore industriale, alla temperatura di applicazione (spesso tra $120^{\circ }\text{C}$ e $180^{\circ }\text{C}$ ). A questa temperatura, l'adesivo passa da un materiale solido ad alta viscosità a un liquido a bassa viscosità e scorrevole.
2. Bagnatura e Penetrazione (Azione Capillare): L'adesivo fuso viene applicato su un substrato. La sua bassa viscosità alla temperatura di applicazione gli consente di agire rapidamente “bagnato” la superficie. Una buona bagnatura è essenziale, poiché l'adesivo deve fluire nelle microscopiche fessure e nei pori della superficie del substrato. Questa azione capillare massimizza l'area di contatto tra l'adesivo e il materiale da incollare.

La fase di presa e solidificazione

1. Trasferimento di calore e raffreddamento: Una volta applicato, l'adesivo caldo inizia immediatamente a raffreddarsi poiché il suo calore si trasferisce ai substrati circostanti più freddi.
2. Solidoification: Quando la temperatura scende al di sotto del punto di fusione dell’adesivo, il copolimero EVA e i componenti della cera cristallizzano rapidamente. Questa transizione dal liquido al solido rigido è ciò che dà Adesivo termofusibile EVA la sua caratteristica tempo di presa rapido . L'impostazione rapida è fondamentale per i processi di produzione ad alta velocità.

Creazione del legame: adesione e coesione

Il legame finale e duraturo è il risultato di due forze combinate: adesione and coesione .

Adesione: il legame interfacciale

L'adesione è la forza attrattiva tra l'adesivo e il substrato. Per Adesivo termofusibile EVA , questa forza è ottenuta principalmente attraverso:

• Interblocco meccanico (chiave): Questo è il meccanismo dominante. Quando l'adesivo fuso penetra nelle irregolarità superficiali del substrato, si solidifica, formando essenzialmente minuscole e solide "ancore" che bloccano meccanicamente insieme le due superfici.
• Legame secondario (forze intermolecolari): I gruppi polari di vinil acetato nel polimero EVA possono formare deboli forze di van der Waals o interazioni dipolo-dipolo con substrati polari (come carta o legno), rafforzando ulteriormente il legame.

Coesione: la forza interna

La coesione è la forza interna della pellicola adesiva stessa. Un legame forte richiede ciò che è solidificato Adesivo termofusibile EVA la pellicola deve avere sufficiente resistenza alla trazione, resistenza al taglio e tenacità per resistere alle forze che tentano di separare i substrati. La miscela accuratamente bilanciata del polimero EVA ad alto peso molecolare e delle resine adesivanti garantisce questa forza interna.

In conclusione, il legame semplice e affidabile creato da Adesivo termofusibile EVA è una sofisticata interazione tra chimica dei polimeri, cinetica del trasferimento di calore e fisica della superficie. La sua capacità di passare rapidamente da un liquido a bassa viscosità (per l'applicazione e la bagnatura) a un solido ad alta resistenza (per un incollaggio istantaneo) è il motivo per cui rimane una tecnologia adesiva fondamentale.