Teksti: Arto Myllylä, Hot Melt Oy

Aikaisemmissa kuumaliimoja koskevissa blogiteksteissä kävimme läpi eri kuumaliimojen laatuja (lue blogi) ja perehdyimme tarrakuumaliimaan (lue blogi). Kun tavoitteena on valmistaa virumista, korkeaa lämpötilaa sekä kemikaaleja kestävä liitos kuumaliimalla, on syytä käyttää reaktiivista kuumaliimaa. Reaktiivisella kuumaliimalla tehty liitos kestää huomattavasti enemmän rasitusta korotetussa lämpötilassa perinteiseen termoplastiseen kuumaliimaan verrattuna.

Nimensä mukaisesti reaktiivisessa kuumaliimassa tapahtuu annostelun jälkeen kemiallinen reaktio, jonka seurauksena liiman rakenne muuttuu. Tyypillisesti reaktiivinen kuumaliima reagoi ilmankosteuden kanssa, minkä seurauksena liimasta tulee kertamuovin kaltainen uudelleen sulamaton materiaali. Kuumaliiman polymeeriketjut linkittyvät kemiallisesti toisiinsa, jolloin ne eivät pääse lämmön ja rasituksen, tai liuottimen, vaikutuksesta enää liukumaan toistensa ohi, eli materiaalin alttius virumiselle vähenee merkittävästi. Reagoinut liima pehmenee lämmönvaikutuksesta, mutta se ei sula uudestaan. Kemikaalit voivat turvottaa liimaliitosta, mutta usein vaikutus on palautuva.

Kuumaliimatuotteesta riippuen, reaktio veden, käytännössä ilman- tai materiaalin kosteuden kanssa, tapahtuu isosyanaatti- tai silaaniryhmien kanssa. Kuumaliiman esipolymeerien päiden reaktiiviset ryhmät reagoivat ilmankosteuden ja toistensa kanssa muodostaen polymeeriverkoston. Reaktiiviset kuumaliimat ovat pääsääntöisesti reagoituaan polyuretaaneja tai polyolefiinejä. Reaktio kosteuden kanssa etenee liiman rajapinnasta selkeänä rintamana kohti liimaliitoksen ydintä. Paksuissa polyuretaanikuumaliimakerroksissa reaktion eteneminen hidastuu reaktion edetessä syvemmälle liimaan.[1] Siten liimaliitoksessa on huomioitava reaktioon kuluva aika, ennen kuin liitoksen voidaan olettaa saavuttaneen sille asetettu lujuusvaatimus valmiissa lopputuotteessa. Liimakerroksen paksuudesta ja kosteudesta riippuen vaadittava aika voi olla useita vuorokausia. Kuumaliimalle tyypilliseen tapaan liimaliitoksen käsittelylujuus saavutetaan kuitenkin heti liiman jäähdyttyä, joten se soveltuu nopeille tuotantolinjoille loistavasti.

  Kuva: ME-laadut ja Bühnen-liimapakkaus

Reaktiiviset polyuretaanikuumaliimat sisältävät isosyanaattia, jonka pitoisuus  kemikaalilainsäädännön mukaisesti [2] ei saa ylittää sille asetettuja raja-arvoja työpisteen ilmassa. Henkel:in markkinoille tuomat ME (Micro Emission)-laadut [2] on valmistettu menetelmällä, jolla haihtuvan isosyanaatin määrää on vähennetty jopa 90 %, joten ne ovat käyttäjälle turvallisempia. Samasta syystä reaktiivisen kuumaliiman ME-laatuja ei ole CLP-asetuksen mukaan luokiteltu vaarallisiksi. Myös polyolefiinipohjainen tuote B71452 on käyttäjälleen turvallinen, sillä se on silaaniryhmiin perustuva reaktiivinen kuumaliima, josta ei haihdu vaarallisia kemikaaleja.

Kuva: B71452 tarttuu jopa polypropeeniin ilman erillistä pintakäsittelyä

Reaktiivisen kuumaliiman käyttökohteet ovat moninaiset. Reaktiivinen kuumaliima on erityisen sopiva nopeassa sarjatuotannossa, jossa tavoitteena on saavuttaa nopeasti käsittelylujuus ja liimaliitosta ei myöhemmissä tuotannon vaiheissa altisteta kuumille olosuhteille ennen kuin liiman reaktio ilmankosteuden kanssa, eli liiman ristisilloittuminen, on edennyt loppuun. Tyypillisesti reaktiivinen kuumaliima on käytössä graafisessa teollisuudessa liimasidonnassa, huonekaluteollisuudessa reunalistoituksessa, huokoisten materiaalien laminoinnissa, elektroniikan tiivistyksessä ja liimauksessa, ja käyttökohteissa, joissa perinteiset yksikomponenttiset polyuretaanimassat ovat liian hitaita, tai kohteissa joissa tavallisen kuumaliiman ominaisuudet eivät liitoksen lujuuden tai lämmönkestovaatimusten takia riitä.

Koska reaktiivinen kuumaliima reagoi kosteuteen, on liima pakattu kosteuden kestäviin pakkauksiin. Yleisimmin pakkaus on suljettu alumiinituubi tai alumiinifolio. Reaktiivisen kuumaliiman annosteluun käytetään kuumaliimapakkauksille soveltuvia laitteita. Pistoolit, tynnyrisulattajat ja säiliölaitteet on suunniteltu siten, että laitteella annosteltava reaktiivinen kuumaliima ei pääse kosketuksiin ilman kanssa missään vaiheessa ennen annostelua. Säiliölaitteisiin voidaan lisäksi syöttää typpikaasua, joka muodostaa suojakerroksen säiliöön sulan kuumaliiman pinnalle, estäen kosteuden pääsyn säiliöön liimaa lisättäessä.

Kuva: Reaktiivinen kuumaliima on pakattu erityisiin suljettuihin lämpöä kestäviin pakkauksiin, kuten alumiinipakkauksiin.

Ota yhteyttä myyntiimme sähköpostilla myynti@hotmelt.fi tai puhelimitse 010 324 6640, jos haluat tietää lisää reaktiivisista kuumaliimoista, tai miten ne voisivat auttaa teidän tuotteidenne valmistusta.

Lähteet:

  1. Mechanism of moisture-cure of isocyanate reactive hot melt adhesives
  2. HTP-arvot 2018 – Haitallisiksi tunnetut pitoisuudet  (https://stm.fi/julkaisu?pubid=URN:ISBN:978-952-00-3937-0)
  3. https://www.henkel.com/spotlight/2015-03-09-technomelt-pur-for-top-quality-edges/399138, haettu 5.11.2018