Introdução
Os adesivos sensíveis à pressão (PSAs) são sistemas coloidais complexos. Eles são formados por dois componentes principais: uma parte de tackifier, que torna o adesivo pegajoso, e uma parte de látex, que ajuda o tackifier a fluir. Muitos aditivos podem ser usados para alterar as propriedades úmidas do adesivo, sua estabilidade durante o armazenamento e como ele se mistura e reveste a superfície do substrato.
Durante a composição dos PSAs, muitos componentes são misturados. A emulsão do agente de aderência e o látex aquoso são misturados com outros componentes para produzir o adesivo pronto para o revestimento. Cada componente deve ser caracterizado reologicamente para determinar sua capacidade de bombeamento. O PSA inteiro também deve ser caracterizado para ajudar a determinar as propriedades de bombeamento e filtragem.
Para estimar a taxa de cisalhamento encontrada durante o processamento, a seguinte equação pode ser usada, em que Q é a taxa de fluxo volumétrico e r é o raio do tubo.
selectA medição da viscosidade em taxas de cisalhamento ligeiramente acima e abaixo do valor calculado permite que uma parte relevante da curva de fluxo seja gerada. Um Modelo de lei de potênciaO modelo de lei de potência é um modelo reológico comum para quantificar (normalmente) a natureza de diluição por cisalhamento de uma amostra, sendo que o valor mais próximo de zero indica um material com maior diluição por cisalhamento.modelo de lei de potência pode então ser ajustado aos dados e os valores de k e n são determinados para descrever seu comportamento de fluxo. O Modelo de lei de potênciaO modelo de lei de potência é um modelo reológico comum para quantificar (normalmente) a natureza de diluição por cisalhamento de uma amostra, sendo que o valor mais próximo de zero indica um material com maior diluição por cisalhamento.modelo de lei de potência é escrito como
k é a consistência
n é o índice de lei de potência
η é a viscosidade
σ é a EstirpeA deformação descreve uma deformação de um material, que é carregado mecanicamente por uma força ou estresse externo. Os compostos de borracha apresentam propriedades de deformação se uma carga estática for aplicada.tensão de cisalhamento
-γ é a taxa de cisalhamento
A consistência tem as unidades de Pas, mas é numericamente igual à viscosidade medida a 1 s-1. O índice de lei de potência varia de 0 para materiais com muito afinamento por cisalhamento a 1 para materiais newtonianos.
Experimental
- Três adesivos sensíveis à pressão foram medidos e comparados neste estudo.
- As medições do reômetro rotacional foram feitas usando um reômetro rotacional Kinexus com um cartucho de placa Peltier e um sistema de medição de placa cônica de 40 mm/1°, usando sequências padrão pré-configuradas no software rSpace.
- Uma sequência de carregamento padrão foi usada para garantir que ambas as amostras fossem submetidas a um protocolo de carregamento consistente e controlável.
- Todas as medições de reologia foram realizadas a 25°C.
- A taxa de cisalhamento relevante para o fluxo no tubo foi calculada automaticamente como parte da sequência de testes, usando os valores inseridos de raio, comprimento e taxa de fluxo volumétrico do tubo.
- Foi realizada uma tabela de taxa de cisalhamento usando um valor inicial de (taxa de cisalhamento calculada / 2) e um valor final de (taxa de cisalhamento calculada x 2), e um Modelo de lei de potênciaO modelo de lei de potência é um modelo reológico comum para quantificar (normalmente) a natureza de diluição por cisalhamento de uma amostra, sendo que o valor mais próximo de zero indica um material com maior diluição por cisalhamento.modelo de lei de potência foi ajustado à curva de fluxo resultante.
Resultados e discussão
A partir da Figura 1, o Adesivo 3 tem a maior viscosidade e, portanto, será o mais difícil de bombear e misturar, seguido pelo Adesivo 2 e depois pelo Adesivo 1. O Adesivo 3 apresenta um valor mais baixo para η do que as outras duas amostras e será mais fácil de bombear com taxas de cisalhamento mais altas. O aumento da taxa de cisalhamento de bombeamento pode ajudar a minimizar os problemas de bombeamento, diminuindo a viscosidade da amostra. Isso é mais eficaz quando o índice de afinamento por cisalhamento (η) é small (<<1). Uma amostra de alta viscosidade, como a 3, será mais difícil de bombear do que uma amostra de baixa viscosidade, a menos que tenha um índice de afinamento de cisalhamento muito small alto.
Conclusão
As formulações podem ser analisadas e sua capacidade de bombeamento e mistura pode ser avaliada antes dos testes na fábrica. Formulações semelhantes podem ser testadas para determinar a melhor combinação de aditivos a fim de otimizar a amostra para bombeamento e mistura.