Introducción
Los adhesivos sensibles a la presión (PSA) son sistemas coloidales complejos. Constan de dos componentes principales: una parte adhesiva que hace que el adhesivo sea pegajoso y una parte de látex que ayuda a que el adhesivo fluya. Se pueden utilizar muchos aditivos para modificar las propiedades húmedas del adhesivo, su estabilidad durante el almacenamiento y la forma en que se mezcla y recubre la superficie del sustrato.
Durante la composición de los PSA, se mezclan muchos componentes. La emulsión adhesiva y el látex acuoso se mezclan con otros componentes para producir el adhesivo listo para el recubrimiento. Cada componente debe caracterizarse reológicamente para determinar su capacidad de bombeo. También debe caracterizarse todo el PSA para ayudar a determinar las propiedades de bombeo y filtrado.
Para estimar la velocidad de cizallamiento, encontrada durante el proceso, se puede utilizar la siguiente ecuación, donde Q es el caudal volumétrico y r el radio de la tubería.
La medición de la viscosidad a velocidades de cizallamiento seleccionadas ligeramente por encima y por debajo del valor calculado permite generar una porción relevante de la curva de flujo. A continuación, se puede ajustar un Modelo de ley de potenciaEl modelo de ley de potencia es un modelo reológico común para cuantificar (típicamente) la naturaleza de adelgazamiento por cizallamiento de una muestra, en el que el valor más cercano a cero indica un material con mayor adelgazamiento por cizallamiento.modelo de ley de potencia a los datos y se determinan los valores de k y n para describir su comportamiento de flujo. El Modelo de ley de potenciaEl modelo de ley de potencia es un modelo reológico común para cuantificar (típicamente) la naturaleza de adelgazamiento por cizallamiento de una muestra, en el que el valor más cercano a cero indica un material con mayor adelgazamiento por cizallamiento.modelo de ley de potencia se escribe como
k es la consistencia
n es el índice de ley de potencia
η es la viscosidad
σ es la tensión de cizallamiento
-γ es la velocidad de cizallamiento
La consistencia tiene las unidades de Pas, pero numéricamente es igual a la viscosidad medida a 1 s-1. El índice de ley de potencias oscila entre 0 para los materiales muy viscosos y 1 para los materiales newtonianos.
Experimental
- En este estudio se midieron y compararon tres adhesivos sensibles a la presión.
- Las mediciones con reómetro rotacional se realizaron utilizando un reómetro rotacional Kinexus con un cartucho de placa Peltier y un sistema de medición de placa cónica de 40 mm/1°, utilizando secuencias estándar preconfiguradas en el software rSpace.
- Se utilizó una secuencia de carga estándar para garantizar que ambas muestras se sometían a un protocolo de carga coherente y controlable.
- Todas las mediciones reológicas se realizaron a 25°C.
- La velocidad de cizallamiento relevante para el flujo en la tubería se calculó automáticamente como parte de la secuencia de prueba utilizando los valores introducidos de radio, longitud y velocidad de flujo volumétrico de la tubería.
- Se realizó una tabla de velocidad de cizallamiento utilizando un valor inicial de (velocidad de cizallamiento calculada / 2) y un valor final de (velocidad de cizallamiento calculada x 2), y se ajustó un Modelo de ley de potenciaEl modelo de ley de potencia es un modelo reológico común para cuantificar (típicamente) la naturaleza de adelgazamiento por cizallamiento de una muestra, en el que el valor más cercano a cero indica un material con mayor adelgazamiento por cizallamiento.modelo de ley de potencia a la curva de flujo resultante.
Resultados y debate
De la figura 1 se desprende que el adhesivo 3 tiene la viscosidad más alta y, por tanto, será el más difícil de bombear y mezclar, seguido del adhesivo 2 y, a continuación, del adhesivo 1. El adhesivo 3 muestra un valor más bajo de η que las otras dos muestras, y será más fácil de bombear a velocidades de cizallamiento más altas. El aumento de la velocidad de cizallamiento de bombeo puede ayudar a minimizar los problemas de bombeo al disminuir la viscosidad de la muestra. Esto es más eficaz cuando el índice de Adelgazamiento por cizallamientoEl tipo más común de comportamiento no newtoniano es el adelgazamiento por cizallamiento o flujo pseudoplástico, en el que la viscosidad del fluido disminuye al aumentar el cizallamiento.adelgazamiento por cizallamiento (η) es small (<<1). Una muestra de alta viscosidad, como 3 será más difícil de bombear que una muestra de baja viscosidad a menos que tenga un índice de Adelgazamiento por cizallamientoEl tipo más común de comportamiento no newtoniano es el adelgazamiento por cizallamiento o flujo pseudoplástico, en el que la viscosidad del fluido disminuye al aumentar el cizallamiento.adelgazamiento por cizallamiento muy small.
Conclusión
Se pueden analizar las formulaciones y evaluar su capacidad de bombeo y mezcla antes de los ensayos en planta. Se pueden probar formulaciones similares para determinar la mejor combinación de aditivos con el fin de optimizar la muestra para el bombeo y la mezcla.