'HSDUWHPHQW7HFKQRORJLH
/LMPHQ
Samenvatting literatuuronderzoek naar beschikbare lijmsoorten als voorbereiding van de uitvoering van het Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek
/10 230 465 7 – Digitale Confectietechnologieën voor Rapid Prototyping en Confectie van Hightech Textielmaterialen
8 ($ 9:(( ;("<>=" $?-,,) @ = A "BC" $ &' D,E)+, + -,,.
! "#$ %'& (' *)+, + -,,.
,1+28' INHOUD ................................................................................................................................................... 2 1. Definitie ................................................................................................................................................ 3 2. Lijmproces............................................................................................................................................ 4 2.1. Reinigingstechnieken ................................................................................................................... 4 2.2. Geschikt maken van de ondergrond ............................................................................................ 5 2.3. Lijmaanbrengtechnieken .............................................................................................................. 7 2.4. Lijmreacties .................................................................................................................................. 8 3. Faalmechanisme.................................................................................................................................. 9 4. Voor- en nadelen ............................................................................................................................... 11 5. Begrippen ........................................................................................................................................... 12 6. Lijmhechtingsmechanismen .............................................................................................................. 13 7. Indelen van lijmen .............................................................................................................................. 14 8. Eigenschappen van de verschillende lijmtypes ................................................................................. 17 8.1. Fysisch uithardende lijmsoorten ................................................................................................. 18 8.1.1. Dispersielijmen (witte lijmen) .............................................................................................. 18 8.1.2. Smeltlijmen (of hotmelts)..................................................................................................... 19 8.1.3. Contactlijmen ...................................................................................................................... 21 8.2. Chemisch uithardende lijmsoorten ............................................................................................. 22 8.2.1. Oplosmiddellijm ................................................................................................................... 22 8.2.2. No-mix acrylaatlijmen (second-generation acrylaten) ......................................................... 24 8.2.3. Anaërobe lijmen .................................................................................................................. 26 8.2.4. Cyanoacrylaatlijmen (snellijmen) ........................................................................................ 28 8.2.5. Epoxylijmen ......................................................................................................................... 30 8.2.6. Polyurethaanlijmen (PUR-lijmen) ........................................................................................ 32 8.2.6.1. Ééncomponent oplosmiddelvrije systemen ................................................................. 33 8.2.6.2. Tweecomponent oplosmiddelvrije systemen ............................................................... 34 8.2.6.3. PUR-smeltlijmen .......................................................................................................... 35 8.2.7. PVC-plastisolen ................................................................................................................... 36 8.2.8. Ureumformaldehydelijmen .................................................................................................. 37 8.2.9. Fenol-/resorcinolijmen ......................................................................................................... 38 8.2.10. Siliconenlijmen .................................................................................................................. 39 8.2.11. Anorganische lijmen .......................................................................................................... 40 VERGELIJKENDE TABEL LIJMEN ....................................................................................................... 41 LIJMKEUZETABEL ................................................................................................................................ 43 LITERATUUR ........................................................................................................................................ 44
- ! "#$ %'& (' *)+, + -,,.
'HILQLWLH Lijmen is een proces met als doel om twee of meer materialen te verbinden. Lijmen is, zoals lassen en solderen, een verbindingstechniek welke bijna alle materialen met elkaar kan verbinden. Het voordeel van lijmen is dat de te verbinden materialen, in tegenstelling tot het lassen of solderen, niet verwarmd dienen te worden (uitgezonderd enkele toepassingen waarbij de uitharding in een autoclaaf plaats vindt bijvoorbeeld in de vliegtuigbouw). Ook wordt de kracht gelijkmatig van het ene materiaal naar het andere materiaal overgebracht. Voor een goede verlijming is een juiste lijmkeuze en een beheerst lijmproces belangrijk. Het lijmproces bestaat uit: •
het reinigen van de substraten (ondergrond)
•
het geschikt maken van de ondergrond
•
het aanbrengen van de lijm
•
het (uit)reageren van de lijm.
Verschillende hechtingsmechanismen zorgen ervoor dat de materialen na het lijmen tegen elkaar aan blijven kleven. Bij de kleefstoffen kan men in feite 2 grote groepen onderscheiden: •
solventvrije (arme) kleefstoffen
•
op solvent gebaseerde kleefstoffen
De op het solvent trichloorethaan gebaseerde kleefstoffen waren in hoofdzaak contactlijmen.
F ! "#$ %'& (' *)+, + -,,.
/LMPSURFHV
5HLQLJLQJVWHFKQLHNHQ Het doel van de reinigingstechnieken is om “vreemde” stoffen (vuil of roest) van het substraat te verwijderen. Deze vreemde stoffen hebben een negatieve invloed op de hechting van de lijm aan het substraat. De reinigingstechnieken zijn onder te verdelen in: 0HFKDQLVFKHUHLQLJLQJ •
6WUDOHQ: straalgrid (metalen kogeltjes) wordt met grote snelheid op het substraat
geschoten. Hierdoor wordt het vuil mechanisch verwijderd. Vroeger werd zand als straalmedium gebruikt. Vanwege het gevaar op asbestose (stoflongen) is zand als straalmiddel verboden.
•
:DWHUKRJHGUXN: (warm) water waar soms zeep aan toegevoegd is wordt met hoge druk op het substraat gespoten.
•
6FKXUHQ: met behulp van schuurpapier kan mechanisch vuil van het substraat worden verwijderd. Bij deze reinigingsmethode bestaat het gevaar dat het vuil in de poriën wordt (uit)gesmeerd. Daarom is het aan te bevelen om voor het schuren eerst het substraat (chemisch) te reinigen.
&KHPLVFKHUHLQLJLQJ •
2SORVPLGGHOHQ: met behulp van een oplosmiddel wordt het vuil in oplossing gebracht,
waarna het mechanisch (met een doek) kan worden verwijderd. Oplosmiddelen kunnen bestaan uit koolwaterstoffen, alcoholen, esters of ketonen (verfafbijt is een oplosmiddel). Voorbeelden van oplosmiddelen zijn M.E.K., thinner, terpentine, xyleen, aceton, wasbenzine, chlorotheen.
•
7HQVLGHQ: Dit zijn oppervlakteactieve stoffen met moleculen waaraan aan een zijde water en aan de andere zijde vet of olie zich kan hechten. Als deze tensie op het substraat worden aangebracht dan hechten deze aan het vet of olie. De vuildeeltjes weken zich los waarna ze gemakkelijk met water kunnen worden weggespoeld.
•
$ONDOLsQ: zijn logen die een chemische reactie aangaan met (plantaardige) vetten. Uit de reactie ontstaat zeep (organisch zout). Doordat de zeep oplosbaar is in water kan het vuil gemakkelijk met water worden weggespoeld.
•
=XUHQ: een zuur reageert met een mineraal (oxide of kalk). Met het beitsproces wordt door het opbrengen van een verzwakt (verdund) zuur het mineraal dat op het substraat aanwezig is chemisch omgezet in een gas.
! "#$ %'& (' *)+, + -,,.
*HVFKLNWPDNHQYDQGHRQGHUJURQG Niet elke schone ondergrond is geschikt om daarop direct de lijm op aan te brengen. Metalen (staal en aluminium) moeten eerst tegen corrosie (oxidatie) beschermd worden. Bij kunststoffen kunnen hulpstoffen (lossingmiddelen) aan het oppervlak aanwezig zijn. Ook is het noodzakelijk om bij sommige kunststoffen (polypropyleen (PP), polyethyleen (PE), polytetrafluorethyleen (PTFE), polyoxymethyleen (POM), silicone en thermoplastische elastomeren (TPE’s)) het oppervlak te ioniseren om een betere hechting van de lijm mogelijk te maken. Deze materialen hebben een (te) 1
lage oppervlakte spanning , waardoor de lijm niet op het oppervlak kan (uit)vloeien. De ondergrond kan geschikt gemaakt worden voor het lijmen door de ondergrond voor te behandelen met: •
3ULPHU: primers zijn vaak verdunde lijmen die goed in de poriën van het materiaal kunnen dringen om voor een goede hechting te zorgen. Vaak worden hechtverbeteraars en corrosiewerende bestanddelen aan de primers toegevoegd.
•
3ODVPD: een gas wordt door een radio- of hoogfrequent veld geëxciteerd tot een plasma.
Dit plasma zal het oppervlak beschadigen (verbreken van de buitenste C-H bindingen van de polymeren) om een betere hechting van de lijm mogelijk te maken. •
0HFKDQLVFK YHUUXZHQ: met het mechanisch verruwen wordt het hechtoppervlak
vergroot, waardoor de lijm zich beter mechanisch kan verankeren.Omdat de lijmkracht 2
hoofdzakelijk door de Van der Waals-krachten tot stand komen is deze methode weinig effectief. •
%HYODPPHQ: door met een vlam over het oppervlak te gaan wordt de oppervlakte beschadigd. De polymeren worden op deze manier opengebroken om een betere hechting met de lijm mogelijk te maken.
•
&RURQD EHKDQGHOLQJ: corona ontstaat als bij voldoende hoge spanning tussen twee geleiders het omringende gas geïoniseerd raakt (proces waarbij een atoom een elektron kwijt raakt of er een bij krijgt). Deze ionisatie zorgt ervoor dat het substraat gemakkelijker
1
Bij een lage oppervlaktespanning [mN/m] zal de vloeistof in een druppelvorm (A) op het substraat (S) gaan liggen. Is de oppervlaktespanning hoog dan zal de vloeistof zich verspreiden (C). De oppervlaktespanning van het substraat is gemakkelijk te meten door (gedemineraliseerd) water (oppervlaktespanning = 73) in de vorm van een druppel op het oppervlak te plaatsen. Als de waterdruppel blijft liggen, dan is de oppervlaktespanning van het substraat laag (vb teflon, oppervlaktespanning = 17). Vloeit de waterdruppel uit dan is de oppervlaktespanning van het substraat hoog.
2
HCIJ KLMN*IIO PQM IRST LJ , vernoemd naar Johannes Diderik van der Waals, zijn de aantrekkingskrachten tussen moleculen met een gesloten elektronenschil. Vaak worden alle intermoleculaire krachten hiermee aangeduid, maar sommigen gebruiken de term alleen om de Londonkrachten mee aan te duiden. Londonkrachten zijn in eerste benadering geïnduceerde dipool interacties, in tegenstelling tot de elektrostatische interacties tussen ionen en tussen permanente dipolen. In de theoretischchemische vakliteratuur wordt tegenwoordig de som van elektrostatische-, inductie-, exchange-, en Londonkrachten aangeduid met Van der Waalskrachten.
>G ! "#$ %'& (' *)+, + -,,.
een verbinding met de lijm aangaat. Het oppervlak wordt als het ware geactiveerd. Deze techniek wordt veel toegepast bij folies.
•
*DOYDQLVHUHQ: hierbij wordt het substraat bedekt met een dun laagje metaal. Dit laagje voorkomt het oxideren (roesten) van het metaal.
•
/DNNHQ: dit wordt veel toegepast om te voorkomen dat de substraten tussentijds gaan oxideren. Het lijmproces kan op deze manier later plaats vinden.
U> ! "#$ %'& (' *)+, + -,,.
/LMPDDQEUHQJWHFKQLHNHQ De wijze van aanbrengen is afhankelijk van verschillende factoren: •
•
•
Het product dat moet verlijmd worden o
Vormeigenschappen van het object
o
Aantal te produceren stuks
o
Kwaliteitseisen die gesteld worden
De leveringsvorm van de lijm o
Vloeibaar
o
Pasta
o
Vast (staaf, poeder, film, pil)
o
Ééncomponentig of meercompontig
Eisen en normen op milieugebied
Vloeibare lijm kan gedoseerd worden door kwasten, strijken (rakelen), gieten, dompelen, drukken, hand- of luchtbekrachtigde pistolen, lijmrollen, lijmwalsen en spuiten. Lijm in vaste vorm kan worden aangebracht onder de vorm van lijmfilms of met een smeltlijmapparaat en spuitpistool (handmatig of luchtbekrachtigd).
V)W ! "#$ %'& (' *)+, + -,,.
/LMPUHDFWLHV Lijmreacties zijn onder te verdelen in fysische lijmreacties en chemische lijmreacties. )\VLVFKHOLMPUHDFWLHV zijn op hun beurt dan onder te verdelen in: •
9HUOLHV YDQ RSORVPLGGHO: men laat gedurende een bepaalde tijd het oplosmiddel
verdampen en vervolgens worden de oppervlakken pas tegen elkaar gedrukt. Voorbeelden van deze lijmsoorten zijn bandenplaklijm, houtlijm en papierlijm. •
8LWKDUGLQJGRRUDINRHOHQ: bij dit type lijmen wordt de lijmmassa als een hete vloeistof op
het te lijmen oppervlak aangebracht. Door afkoeling ontstaat er een hechting. Voorbeelden van deze lijmsoorten zijn thermoplasten zoals EVA, PA en Polyester.
• •
.OHHIOLMPHQ: bij dit type lijmen is de lijmmassa rubberachtig en is de kleefkracht blijvend
6PHOWOLMPHQ: bij dit type lijmen smelten de componenten samen.
&KHPLVFKH OLMPUHDFWLHV: Het kenmerk van deze lijmen is dat er meerdere componenten aanwezig zijn die nadat ze samen zijn gevoegd een chemische reactie tot stand brengen. Chemische lijmreacties zijn onder te verdelen in: •
7ZHHFRPSRQHQWHQOLMP: de reactie vindt plaats doordat de componenten onderling met
elkaar reageren. Voorbeelden van deze lijmen met chemische reacties zijn epoxy-, fenolische-, acrylaat-, cyanoacrylaat- en polyurethaanlijmen. •
5HDFWLH GRRU YRFKW: het kenmerk van deze lijmen is dat de tweede component die
noodzakelijk is voor de chemische reactie in de omgeving aanwezig is. Voorbeelden van lijmen die de tweede component uit de omgeving halen zijn urethanen-, siliconen- en cementlijm. •
$QDsURELVFKHUHDFWLH: het kenmerk van deze lijmen is dat bij uitsluiting van zuurstof de lijm reageert.
•
89RIHOHNWURQHQVWUDOLQJXLWKDUGHQGH: het kenmerk van deze lijmen is dat door de UVof elektronenstraling de lijmreactie (polymerisatie) op gang brengt.
•
1RPL[: het kenmerk van de no mix-lijmen is dat elke component apart op het substraat (ondergrond) wordt aangebracht. De uitharding van de lijm vindt pas plaats als de te delen lijmen met elkaar incontact komen.
.> ! "#$ %'& (' *)+, + -,,.
)DDOPHFKDQLVPH De meeste oorzaken van een falende lijmverbinding zijn te wijten aan adhesive breuken. Adhesie is de onderlinge aantrekkingskracht tussen ongelijke moleculen zonder dat er sprake is van een chemische verbinding. Wanneer de adhesieve kracht groter is dan de cohesieve kracht, zal in een capillair de vloeistofspiegel hol zijn en de vloeistof omhoog worden getrokken. Wanneer de adhesieve kracht kleiner is dan de cohesieve kracht, zal in een capillair de vloeistofspiegel bol zijn en de vloeistof omlaag worden gedrukt. Een lijmfaalmechanisme is de manier waarop een lijmverbinding kan breken. De meeste oorzaken van een falende lijmverbinding is te wijten aan adhesieve breuken. Deze adhesive breuken zijn te wijten aan onvoldoende (voor)behandeling van de substraten en/of een foutieve lijmkeuze. Een optimale lijmverbinding faalt met een cohesieve breuk. Dit is een breuk in het lijmmateriaal. Er zijn volgende faalmechanismen: •
$GKHVLYH EUHXN: De adhesie is de kracht tussen de lijm en het substraat. De Van der Waals-krachten hebben de meeste invloed op de sterkte van een lijmverbinding. Het optimale contactoppervlak, wat de grootste adhesiekrachten geeft, ligt rond de 100 nanometer. Daarom moet het oppervlak van het substraat door de lijmmassa voldoende bevochtigd kunnen worden. Hierdoor is er een optimaal contact tussen de lijm en het substraat mogelijk. Een niet optimaal contact is (meestal) te wijten aan vervuilde substraten of aan substraten die een slechte bevochtiginggraad hebben. Door verschillende behandelingen kan de bevochtiginggraad verbeterd worden.
•
9XLOVXEVWUDDW: Als een substraat vuil is, zal de lijm zich hechten aan het vuil. Meestal is de hechting van het vuil aan het substraat dusdanig slecht dat de lijmverbinding zal falen. Het reinigen van de substraten voorkomt het falen van de lijmverbinding.
•
9RFKW: Als er vocht tussen het substraat en de lijmmassa komt, zal bij vorst het vocht (water) veranderen in ijs. Bij de overgang van water naar ijs neemt het volume met ongeveer 10% toe. Deze volumetoename is er de oorzaak van dat de lijmmassa los komt van het substraat. Een goede primer (eerste laag) en een juiste lijmsoort voorkomen dit probleem.
•
2[LGDWLH: Door een reactie met de omgeving kan metaal oxideren. Deze oxidatie zal zich niet verbinden met de lijmmassa. Een goede primer en een juiste lijmsoort voorkomen dit probleem.
•
2QMXLVWH OLMPNHX]H: Elke lijmsoort heeft bepaalde kenmerken die het geschikt of ongeschikt maken voor een bepaald substraat.
•
&RQVWUXFWLHYH RRU]DNHQ: Een lijmverbinding kan zeer slecht tegen afpelkrachten en tegen een constante belasting. Bij het afpellen komen alle krachten op een vlak van de
>X ! "#$ %'& (' *)+, + -,,.
lijmverbinding te staan, waardoor deze overbelast wordt en bezwijkt. Bij een constante belasting kruipt (vloeit) de lijmmassa. Hierdoor zal de verbinding (uiteindelijk) bezwijken.
•
89 VWUDOLQJ: Ultraviolet licht is voldoende energetisch om in de bovenste schil van een lijmlaag de verbindingen te verbreken. Bij materialen die UV-stralen doorlaten (glas) zorgen de UV-stralen ervoor dat de lijmverbinding los komt van het substraat. Een UV bestendige primer of een primer met een UV-blocker zorgt ervoor dat de UV-stralen geen schade aan de lijm kunnen aanrichten.
, > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
9RRUHQQDGHOHQ De YRRUGHOHQ van een lijmverbinding zijn: •
Een JHOLMNPDWLJH VSDQQLQJVYHUGHOLQJ in de verbinding. In tegenstelling tot een verbinding door een stiksel draagt het gehele lijmvlak bij in de krachtenoverdracht ervan. Hierdoor wordt de spanning in en op de verbinding gelijkmatig op het oppervlak verdeeld.
•
*HHQVWUXFWXXUYHUDQGHULQJ: de materiaalstructuur van de te lijmen materialen wordt, in tegenstelling tot het stikken, niet veranderd of beschadigd.
•
*HZLFKWVEHVSDULQJ: Doordat in tegenstelling tot een stiksel het gehele oppervlak bijdraagt in de krachtenoverdracht, kan per saldo de constructie lichter worden uitgevoerd (minder naadwaarden, geen garens)
• • •
*DVGLFKW: In tegenstelling tot een stiksel is een lijmverbinding gasdicht
9HUVFKLOOHQGHPDWHULDOHQ zijn onderling verlijmbaar
De verbinding is soms, afhankelijk van de gebruikte lijm, ORVQHHPEDDU zonder het verlijmde materiaal te beschadigen. In veel gevallen kan de lijmverbinding eenvoudig ongedaan gemaakt worden.
•
&RQWDFWFRUURVLH YULM: doordat de materialen van elkaar gescheiden zijn treedt er geen contactcorrosie op.
• •
Verlijming van JURWHRSSHUYODNNHQ is vrij eenvoudig mogelijk
Lijmverbindingen zijn in beperkte mate HODVWLVFK
De QDGHOHQ van een lijmverbinding zijn: • •
De lijmkeuze is afhankelijk van het soort materiaal, de toepassing en de omgeving waarin
het gebruikt wordt. Het lijmproces is door haar vele processtappen FRPSOH[
%HSHUNW LQ]HWEDDU: de beïnvloeding van statische en dynamische krachten, chemische (vochtigheid, oplosmiddelen, schoonmaakmiddelen, zouten, zuren, …) en fysische (temperatuur, trilling, UV- en andere straling) processen hebben een nadelige invloed op de levensduur van de lijmverbinding. Een juiste keuze is daarom zeer belangrijk.
•
&RQVWUXFWLHYHQLHWRYHUDOLQ]HWEDDU: doordat de lijmverbinding een beperkte kracht kan
overbrengen is een relatief JURRW OLMPRSSHUYODN noodzakelijk om de vereiste krachten over te brengen. Een lijmverbinding is niet bestand tegen afpelkrachten.
> ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
%HJULSSHQ In het lijmproces worden volgende begrippen gebruikt: • •
2SEUHQJWLMG: Dit is de tijd benodigd om de lijm op het oppervlak aan te brengen
2SHQWLMGof YHUZHUNLQJVWLMG: Dit is de tijd waarin de lijm nog niet reageert. Binnen deze tijd
dient de lijm aangebracht te worden. Als de lijm wordt aangebracht dan komt er geen volledige sterke verbinding tot stand.
•
3HUVWLMG of DDQYDQJVVWHUNWH: Dit is de minimale tijd benodigd om de te verlijmen delen, relatief gezien, op hun plaats te houden (handvast met elkaar verbonden). Dit wordt bepaald door de krachten die op de verbinding werken en door de hoeveelheid vocht die tot de verbinding kan toetreden. De snelheid van uitharding en het bereiken van de eindsterkte worden in belangrijke mate beïnvloed door de vorm van de verbinding, de porositeit van de ondergrond(en), de luchtvochtigheid, de omgevingstemperatuur en de temperatuur van de ondergrond.
•
$IELQGWLMG of XLWKDUGLQJWLMG: Dit is de gehele procestijd benodigd om een 100% sterke lijmverbinding tot stand te brengen. Meestal volgt de krachtopbouw de in onderstaande figuur afgebeelde “S” curve.
c opbrengtijd
d open tijd
Z- > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
e perstijd
f afbindtijd
/LMPKHFKWLQJVPHFKDQLVPHQ /LMPKHFKWLQJVPHFKDQLVPHQ verklaren waarom de verschillende materialen aan elkaar blijven plakken. Bij het lijmen worden twee (verschillende) materialen aan elkaar bevestigd. De materialen blijven na het lijmen met elkaar verbonden door een, of een combinatie, van de volgende hechtmechanismen. •
9DQGHUZDDOV KHFKWLQJ: Als moleculen heel dicht bij elkaar komen dan zullen ze als gevolg van onderlinge afwijkende ladingen een aantrekkingskracht op elkaar uitoefenen. De onderlinge aantrekkingskracht worden ook wel van der Waals krachten genoemd. Deze van der Waals krachten zijn de belangrijkste krachten in het lijm-hechtmechanismen.In de natuur past de gekko de van der Waals krachten toe om zonder problemen ondersteboven langs een glad plafond te lopen.
•
0HFKDQLVFKH KHFKWLQJ: Bij ruwe oppervlakten haken de verschillende materialen in elkaar waardoor er een mechanische verbinding tussen de twee materialen ontstaat. Vroeger dacht men dat de verlijmde materialen aan elkaar bleven zitten omdat ze mechanisch aan elkaar verankerd waren. Deze theorie moest herzien nadat ontdekt was dat bij gladde oppervlakten (glas) verlijming ook mogelijk was.
•
&KHPLVFKH KHFKWLQJ:
Bij
een
chemische
hechting wordt op molecuul niveau er een verbinding gemaakt tussen de verschillende materialen. Een chemische verbinding tussen de materialen kan ook ontstaan als het materiaal wordt gesmolten en tegen elkaar wordt gedrukt. Het vloeit dan in elkaar over.
ZF > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
,QGHOHQYDQOLMPHQ Er bestaat een enorme verscheidenheid aan lijmsoorten. Om een overzicht van het aanbod te verkrijgen is een indeling gewenst. Vaak worden lijmen ingedeeld op basis van: •
1DWXXUOLMNH RI V\QWKHWLVFKH OLMPHQ: Onder natuurlijke lijmen vallen alle lijmen die een plantaardige of dierlijke oorsprong hebben, inclusief de natuurlijke gommen en rubbers. In vroegere tijden werden enkel deze lijmen gebuikt. Voorbeelden hiervan zijn de caseïne lijm (een melkeiwit), bloed-, beender-, huid- en vislijm, zetmeel (stijfsel) en natuurlijke hars- en rubberlijmen. Ze worden gekenmerkt door een lage prijs, een grote kleverigheid (tackiness), gekoppeld aan een lage sterkte en een relatief geringe duurzaamheid. Synthetische lijmen zijn alle lijmen die geen natuurlijke lijmen zijn. Het onderscheid tussen de twee groepen wordt steeds vager, met name omdat bijvoorbeeld zetmelen voor zetmeellijmen in toenemende mate gemodificeerd (en dus synthetischer) worden. Voor hoog belaste verbindingen worden tot nu toe nog enkel synthetische lijmen gebruikt.
•
)XQFWLH: Uitgaande van de functie van de lijm onderscheidt men: o o
1LHWVWUXFWXUHOHOLMPHQ: de lijmverbinding wordt niet zwaar belast (vb. verpakkingen)
6WUXFWXUHOH OLMPHQ: voor relatief zwaar belaste verbindingen (vb. auto- en vliegtuigonderdelen)
o
*HOHLGHQGH OLMPHQ: lijmen voor de elektronica welke gevuld zijn met metaalpoeder, waardoor geleiding van stroom en/of warmte mogelijk is
o
%RUJHQGH
OLMPHQ:
de
lijmverbinding
voorkomt
het
lostrillen
van
schroef/moerverbindingen •
&KHPLVFKH NDUDNWHULVHULQJ: De indeling naar chemische karakteristieken is in principe gebaseerd op de kenmerkende groep of verbinding, welke het hoofdbestanddeel van de lijm vormt. Binnen deze classificering vallen de termen epoxy’s, polyurethanen, acrylaten, isocyanaten, polyvinylacetaten, ureumformaldehyden, polysulfiden, siliconen en dergelijke.
•
)\VLVFKH NDUDNWHULVHULQJ: Vaak wordt onderscheid gemaakt tussen thermohardende en thermoplastische lijmen. Thermohardende lijmen zijn lijmen die bij temperatuursverhoging verharden en niet meer verweken, terwijl thermoplastische lijmen wel verweken bij verhoging van de temperatuur. Het onderscheid is gebaseerd op de onderlinge verknoping van de molecuulketens. Een aantal lijmsoorten zijn vrijwel altijd thermohardend zoals epoxy’s, polyesters en polyurethanen. Andere soorten, zoals polyvinylacetaten, polyvinylalcoholen en acrylaten zijn meestal thermoplastisch, maar kunnen door gebruik van speciale verharders en vernetters thermohardend gemaakt worden. Naast de thermohardende en thermoplastische lijmen worden ook nog de elastomeren onderscheiden, die gekenmerkt worden door hun rubberachtig karakter met een hoge flexibiliteit en vrij lage sterkte. Tot deze soort behoren de contactlijmen, de polysulfiden en de siliconenlijmen.
Z > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
•
$DQWDO FRPSRQHQWHQ: Er bestaan zowel ééncomponent- als tweecomponent lijmen. Bij tweecomponentlijmen dient men gebruik te maken van een mengproces, om de twee componenten in een juiste dosis aan te brengen. Een bijzonder geval is de “no-mix” acrylaatlijm, waarbij er wel sprake is van twee componenten, maar waarbij de initiatorvloeistof op het ene substraat, en de hars op het andere substraat worden aangebracht.
•
:LM]HYDQDDQEUHQJHQ: De lijmen worden hier ingedeeld naar hoe ze op het substraat dienen aangebracht te worden. Als aanbrengingtechniek kan men bijvoorbeeld gebruik maken van kwasten, strijken, gieten, spuiten, dompelen, drukken, rollen, walsen, enz. Ook films, tapes en smeltlijmen refereren naar een aanbrengingwijze.
•
:LM]HYDQXLWKDUGHQ: Een veel gebruikte indeling is deze van de wijze van uitharden. o
.RXGKDUGHQGHOLMPHQ: Deze lijmsoorten wordt zonder temperatuursverhoging na het
aanbrengen hard. Voorbeelden zijn tweecomponentlijmen, vochtuithardende lijmen, anaërobe lijmen, acrylaat- en cyanoacrylaatlijmen.
o
:DUPKDUGHQGH OLMPHQ: Dit zijn lijmsoorten die slechts na verhoging van de temperatuur uitharden. Meestal volstaan temperaturen tussen 40°C en 120°C om de lijm
uit
te
harden.
Voorbeelden
zijn
ééncomponent
epoxylijmen,
ureumformaldehydelijmen, fenollijmen en polyurethanen. •
Onder uithardingwijze verstaat men dikwijls ook of de lijm uithard QD KHW PHQJHQ YDQ
FRPSRQHQWHQ (bij WZHHFRPSRQHQWHQOLMP) of gewoon QD KHW DDQEUHQJHQ YDQ HHQ
ppQFRPSRQHQWOLMP. Bij dit laatste type wordt de uithardingwijze vaak op een andere aanvullende wijze gekarakteriseerd. •
Bij VWUDOLQJVKDUGHQGHOLMPHQ komt de uitharding tot stand door middel van UV-straling (UVlijmen) of door middel van elektronenstraling (EBC-lijmen). Ook hoog- of laagfrequente golven worden soms aangewend als uithardingmiddel.
•
$QDsUREH OLMPHQ harden uit door de afwezigheid van zuurstof. Acrylaatlijmen behoren meestal tot deze soort.
•
9RFKWXLWKDUGHQGH OLMPHQ harden slechts uit bij aanwezigheid van een voldoende vochtige lucht. Voorbeelden hiervan zijn ééncomponent siliconenlijmen en ééncomponent polyurethaan lijmen.
•
&RQWDFWOLMPHQ harden uit doordat twee vooraf met dezelfde lijm ingesmeerde delen in contact worden gebracht met elkaar: het zijn ééncomponent lijmen die op beide verbindingselementen moeten aangebracht worden. Gedurende 10 à 30 minuten verdampt het oplosmiddel, waarna de verbinding tussen beide delen tot stand wordt gebracht door stevig aandrukken. De sterkte van de lijm ontstaat vooral door onderlinge kristallisatie van de lijmmoleculen.
G > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
•
.OHHIOLMPHQ harden niet uit. Gewoonlijk wordt dit type aangebracht op kleefband.
•
6PHOWOLMPHQ zijn lijmsoorten die moeten gesmolten worden vooraleer zij aangebracht kunnen worden. Uitharden gebeurt door afkoelen. In de meeste gevallen is het proces omkeerbaar, wat wil zeggen dat de lijm terug lost bij het opwarmen.
•
)\VLVFK GURJH OLMPHQ worden aangebracht met een groot percentage aan oplosmiddel of water. Door verdamping verdwijnt het oplosmiddel uit het mengsel. Voorbeelden hiervan zijn zetmeellijmen, polyvinylacetaatlijmen en dispersielijmen in het algemeen.
•
2SORVPLGGHOOLMPHQ zijn lijmen die hun werking ontlenen aan de oplossende werking van het oplosmiddel ten opzichte van de te verlijmen onderdelen (kunststoffen). Het oplosmiddel bevat een zeker percentage bindmiddel, dikwijls van eenzelfde type als de te verbinden kunststof. Een voorbeeld hiervan is PVC-lijm.
•
9HUVFKLMQLQJVYRUP: Bij deze indeling worden lijmen ingedeeld op basis van de vorm waaronder ze aangeleverd worden: o o o o
9ORHLEDDU: alleen het oplosmiddel of het bindmiddel met het oplosmiddel
9DVW: in poeder-, staaf- of korrelvorm. Dit is de gebruikelijke vorm voor smeltlijmen
)ROLH: de lijm wordt op maat en dikte verwerkt
.OHYHQGHYRUP: bijvoorbeeld zelfklevende tape en pleisters
Maar ook een andere karakterisering kan aangewend worden, zoals de term “witte (hout)lijm”. •
7\SHRSORVPLGGHO: Men onderscheidt oplosmiddelgedragen en watergedragen lijmtypes. Dit kenmerk treedt in het kader van de toenemende milieuzorg meer en meer op de voorgrond. Waar vroeger de watergedragen lijmen merkelijk van mindere kwaliteit waren op gebied van sterkte en duurzaamheid, wordt dit onderscheid steeds kleiner.
•
0HQJYRUPHQ: Er worden steeds meer lijmen geproduceerd die mengvormen zijn van andere lijmen of lijmtypes. Voorbeelden van gemengde chemische kenmerken zijn nitril- of vinylfenolen, epoxy-nylons, silaangemodificeerde polyethers en dergelijke. Mengvormen in de zin van fysische classificering zijn bijvoorbeeld de reactieve smeltlijmen of de UV-lijmen met navolgende uitharding.
[U> > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
(LJHQVFKDSSHQYDQGHYHUVFKLOOHQGHOLMPW\SHV Elk lijmtype heeft een aantal specifieke kenmerken en factoren waarmee men rekening dient te houden bij het toepassen van lijmverbindingen. Gebruikmakend van een indeling die voornamelijk op basis van chemische samenstelling is opgesteld, kunnen volgende lijmtypes als meest voorkomend worden aangegeven.
)W > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
)\VLVFKXLWKDUGHQGHOLMPVRRUWHQ
'LVSHUVLHOLMPHQ ZLWWHOLMPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP Dispersielijmen bestaan uit een kunsthars gedispergeerd met water. Het toepassingsgebied van de lijmen wordt hoofdzakelijk bepaald door de soort kunsthars. De meest toegepaste kunstharsen die hier gebruikt worden zijn polyvinylacetaat, acrylaat, PUR en derivaten ervan. 8LWKDUGLQJZLM]H Dispersielijmen vormen een typisch voorbeeld van fysische uitharding. De verbinding ontstaat door het onttrekken van dispersiewater aan de lijm. Indien vernetters zijn toegevoegd dienen deze niet voor de uitharding, echter wel om bepaalde eigenschappen (vb. verhogen van de vochtbestandheid) aan de lijmfilm te geven. 0DWHULDOHQ Hout, papier, textiel, (poreuze) keramiek, zowel onderling als op andere materialen.
2SSHUYODNWHEHKDQGHOLQJ Ontvetten. Apolaire kunststoffen (vb. polypropeen, Teflon, siliconen rubbers, …) vergen een speciale voorbehandeling. 2SPHUNLQJHQ •
Als gevolg van de uithardingwijze dient één van de te lijmen delen in staat zijn vocht op te nemen of door te laten. Ook zal tijdens het uitharden druk moeten uitgeoefend worden op de te lijmen delen daar door het onttrekken van vocht het volume van lijmlaag zal verminderen.
•
Deze lijmsoort is niet geschikt om hoge statische belastingen op te nemen als gevolg van de elastische aard van de lijmfilm.
•
Temperatuursbestendigheid: maximum 100°C
•
Bij het gebruik van metalen kunnen door de inwerking van water corrosieverschijnselen optreden.
•
Deze lijmen zijn eerder goedkoop en eenvoudig te verwerken.
•
Om milieuredenen worden oplosmiddelhoudende lijmen meer en meer vervangen door dispersielijmen (vb. bij zetelbekleding).
9HLOLJKHLGHQK\JLsQH De meeste dispersielijmen vragen geen speciale voorzieningen. Wel moet opgelet worden voor de eigenschappen van eventuele toevoegstoffen.
[.> > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
6PHOWOLMPHQ RIKRWPHOWV 9HUVFKLMQLQJVYRUP Smeltlijmen zijn lijmen die opgeslagen worden in vaste vorm. Voor de verwerking worden ze door verhitting (± 160°C) vloeibaar gemaakt. Hun eigenschappen zijn voornamelijk afhankelijk van de aard van de polymeren, harsen, wassen en toevoegingen. 8LWKDUGLQJZLM]H Door het afkoelen van de hete vloeibare lijm wordt de vaste vorm weer aangenomen. Zodra de verbinding afgekoeld is wordt de volle sterkte bereikt. Men bekomt dus een snelle uitharding. Er bestaan ook reactieve smeltlijmen. We onderscheiden 3 verschillende types smeltlijmen: •
1LHW UHDFWLHYH KRWPHOWV worden verwarmd tot 140°C à 200°C. De verbinding gebeurt
onmiddellijk na het aanbrengen door samendrukken van de elementen. Ze harden alléén uit op fysische manier, door de overgang van vloeibare naar vaste toestand. De verbindingen kunnen gedemonteerd worden en daarna terug verbonden door het opnieuw •
te verwarmen boven het punt van verweking. \ +RWPHOWV 36$ zijn ook niet reactieve hotmelts. De verbindingen gebeuren door uitoefenen van druk op de ondergrond, en vertonen na afkoeling een permanent hechtende kracht. Deze producten hebben een onbepaalde open tijd, maar de lijmfilm moet dan wel beschermd worden tegen vervuiling (vb folie of beschermpapier). Op die manier kunnen de substraten voorgestreken worden om ze later te verbinden zonder reactivering van de lijm.
•
BijUHDFWLHYHKRWPHOWV wordt de initiële bestendigheid bekomen bij de afkoeling van het product, en reageert daarna onmiddellijk met de luchtvochtigheid om zich om te vormen tot een niet hersmeltbare elastomeer. Dit verhoogt de mechanische bestendigheid en het temperatuursgedrag. Deze lijmen worden verwarmd bij 120°C tot 160°C.
0DWHULDOHQ Bijna alle materialen die bestand zijn tegen de hoge temperatuur die voor het aanbrengen noodzakelijk is kunnen worden gelijmd met smeltlijmen. 2SSHUYODNWHEHKDQGHOLQJ Ontvetten of stofvrij maken.
1
]:M L PPE^M L _?` a Jb cdKPe?MgfTha L (PSA) is een regeneratieve scheidingstechniek om gasstromen te zuiveren van contaminanten door middel van adsorptie van deze onzuiverheden op een vast materiaal of adsorbent. Het type alsook de concentratie van de onzuiverheden in de gasstroom bepalen het type adsorbent (actieve kool, zeolieten). Verschillende onzuiverheden kunnen tegelijkertijd uit de te zuiveren gasstroom worden geadsorbeerd door meerdere types adsorbent (of moleculaire zeven) in verschillende lagen op elkaar te plaatsen. Elke laag is dan aangebracht met het oog op het specifiek verwijderen van een welbepaalde onzuiverheid uit de gasstroom. Adsorptie in een PSA-proces vindt plaats bij lage (atmosferische) temperatuur en hoge druk in tegenstelling tot cryogene scheidingsmethoden van gassen. De regeneratie van het adsorbent vindt plaats bij lage druk en temperatuur en dit in tegenstelling =$ (tot D'de j B: regeneratie &' "# j ( $ [k van de adsorbenten in Thermal Swing Adsorptieprocessen, die gebeurt bij hoge temperatuur en druk. i
X > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
2SPHUNLQJHQ •
Deze lijmen worden vaak gebruikt op oppervlakken die ondoorlaatbaar zijn voor water of oplosmiddelen.
•
Het kruipverschijnsel beperkt bij deze lijmsoorten het aanwenden van hoge belastingen en hoge temperaturen (omwille van de smelteigenschappen) op de gelijmde delen.
9HLOLJKHLGHQK\JLsQH Opletten voor brandwonden bij het aanbrengen.
-, > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
&RQWDFWOLMPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP Contactlijmen zijn lijmen die men op beide oppervlakken van de te verlijmen delen moet aanbrengen en die direct na samenbrenging hechten. Contactlijmen bestaan uit rubbers (meestal polychloropreen) opgelost in organische oplosmiddelen of water.
8LWKDUGLQJZLM]H Na het aanbrengen van de lijm op beide oppervlakken moet men deze een tijdje (minimum 10 minuten) laten aandrogen. De aandroogtijd (open tijd) is afhankelijk van de lijmkeuze, het materiaal, de lijmdikte en de temperatuur. Als het oplosmiddel verdampt is worden de delen tegen elkaar gedrukt door middel van een pers, kalander of lijmtang. Na het aandrukken van de te lijmen delen ontstaat de sterkte (vrijwel onmiddellijk) door wederzijdse kristallisatie van de rubberdeeltjes uit beide lijmlagen. 0DWHULDOHQ Metalen en de meeste kunststoffen. 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ Ontvetten en stofvrij maken. 2SPHUNLQJHQ •
Contactlijmen geven een elastische, schokbestendige verbinding, die tevens goed bestand is tegen water of zuren en een vrij groot temperatuursbereik heeft (van -40°C tot +110°C).
•
Statische belastingen zijn niet zo interessant voor contactlijmen omwille van de eerder geringe weerstand tegen krimp
•
De te verlijmen materialen moeten bestand zijn tegen de aanwezige oplosmiddelen.
9HLOLJKHLGHQK\JLsQH •
Inademen van de dampen afkomstig van de oplosmiddelen moet vermeden worden door een goede ventilatie.
•
Roken of het ontsteken van een vuur is verboden, aangezien organische oplosmiddelen ontvlambaar zijn.
-l > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
&KHPLVFKXLWKDUGHQGHOLMPVRRUWHQ 2SORVPLGGHOOLMP 9HUVFKLMQLQJVYRUP Oplosmiddellijmen zijn oplossingen van rubber en hars in organische oplosmiddelen. De oplosmiddelen dienen hierbij enkel als drager voor het aanbrengen van de lijm. Na het aanbrengen verdwijnen zij uit de lijm, door verdamping of opname in het oppervlak. De samenstelling van de opgeloste basismaterialen bepaalt de eigenschappen van de lijm. 8LWKDUGLQJZLM]H Zolang de lijm in vloeibare vorm is door aanwezigheid van de oplosmiddelen is een goede bevochtiging van het oppervlak verzekerd. Naargelang het lijmtype kunnen verschillende toepassingsmethodes onderscheiden worden: •
1DWWH YHUOLMPLQJ: De te lijmen stukken worden al samengebracht zonder dat de oplosmiddelen eruit verdampt zijn. Hierdoor wordt het mogelijk slechts één zijde in te lijmen. Deze methode vereist wel dat minstens één van beide materialen poreus is om latere verdamping mogelijk te maken. Nadelig is ook dat de uiteindelijke sterkte niet dadelijk bereikt wordt.
•
&RQWDFWYHUOLMPLQJ: Deze methode vereist tweezijdig inlijmen met contactlijm. Nadat de
oplosmiddelen verdampt zijn komt de verlijming praktisch onmiddellijk tot stand door het aanbrengen van contactdruk.
•
2SHQWLMGYHUOLMPLQJ: Bij deze methode worden de stukken op elkaar gebracht als er nog een klein beetje oplosmiddelen aanwezig zijn. Ten minste één van die materialen moet poreus zijn voor de latere verdamping. Er wordt een directe sterkte bereikt.
•
9HUOLMPHQ GRRU UHDFWLYHULQJ: Na het tweezijdig aanbrengen van de lijm laat men de
oplosmiddelen volledig verdampen. Na deze fase is eventuele opslag van de werkstukken mogelijk. De eigenlijke verlijming komt tot stand door het toevoegen van een oplosmiddel of warmte. Door het uitoefenen van druk op de verbinding wordt de sterkte onmiddellijk bereikt.
•
'LIIXVLHYHUOLMPLQJ: Deze methode wordt gebruikt bij thermoplastische kunststoffen. Door gebruik te maken van een oplossing van dezelfde kunststof als het te verlijmen materiaal, wordt door een goede vermenging van beide delen gezorgd, doordat het oplosmiddel ook de oppervlakte van de te verbinden materialen oplost.
0DWHULDOHQ Vele materiaalsoorten kunnen met oplosmiddellijmen verlijmd worden.
-- > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ Voor niet hoog belaste verbindingen volstaan eenvoudige voorbehandelingsmethoden zoals ontstoffen, ontvetten en opruwen. 2SPHUNLQJHQ •
Algemeen hebben de gelijmde verbindingen een goede flexibiliteit en afpelsterkte, maar een eerder lage kruipweerstand.
•
De temperatuursbestandheid ligt meestal rond de 80°C
•
De uitdamptijd wordt voornamelijk bepaald door de samenstelling van het oplosmiddel.
•
Deze lijmen bestaan in vele viscositeiten en zijn dus aanbrengbaar met de meeste huidige aanbrengapparaten.
•
Oplosmiddellijmen behoren tot de lagere prijsklassen.
9HLOLJKHLGHQK\JLsQH •
Inademen van de dampen afkomstig van de oplosmiddelen moet vermeden worden door een goede ventilatie.
•
Roken of het ontsteken van een vuur is verboden, aangezien organische oplosmiddelen ontvlambaar zijn.
-F > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
1RPL[DFU\ODDWOLMPHQ VHFRQGJHQHUDWLRQDFU\ODWHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP No-mix acrylaatlijmen bestaan uit drie componenten: hars, initiator en versneller. Gewoonlijk worde de initiator afzonderlijk aangeleverd en zijn hars en versneller reeds gemengd. 8LWKDUGLQJZLM]H De uitharding start met een initiator/versneller combinatie die door een kettingreactie de hars volledig uithardt. Initiator en versneller zijn hier dus de gangmakers. De reactie gebeurt snel: na enkele seconden wordt reeds een degelijke sterkte bereikt en na enkele minuten de eindsterkte. Er bestaan twee systemen van uitharding. Een eerste methode is het aanbrengen van hars vermengd met initiator op één deel en hars met versneller op het andere deel. Door het samenvoegen van beide delen zal de lijm uitharden. Een andere methode brengt enkel initiator aan op het ene deel en het mengsel van de hars met versneller op het andere deel. Ook hier wordt de reactie gestart door het samenvoegen van beide delen. 0DWHULDOHQ Vele materialen zijn verlijmbaar met no-mix acrylaatlijmen, zowel voor dragende constructies als voor kleine assemblages. Apolaire oppervlakken (vb. rubber, polypropeen, siliconen, …) zijn niet geschikt. 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ Meestal volstaat ontvetten van het oppervlak. Om duurzame verbindingen te maken is een speciale oppervlaktebehandeling nodig. Apolaire kunststoffen hebben nood aan een polariteitverhogende voorbehandeling. 2SPHUNLQJHQ •
De lijmen zijn eenvoudig in gebruik, harden uit op kamertemperatuur en geven vrij hoge sterktes.
•
Na het aanbrengen moeten de te lijmen delen enkele minuten nauwkeurig gepositioneerd blijven.
•
Acrylaatlijmen zijn meestal thermoplastisch, bijgevolg kan kruip bij hogere temperaturen of belastingen voorkomen.
•
Indien taaimakers toegevoegd worden ontstaan verbindingen met een hoge sterkte en een taai scheurgedrag
•
De uitharding wordt weinig beïnvloed door de mengverhouding/initiator.
9HLOLJKHLGHQK\JLsQH Acrylaatlijmen hebben een vrij intense geur, die onaangenaam kan zijn voor de gebruiker. Een afzuiginstallatie kan hier een oplossing bieden. Daar de vrijkomende dampen zwaarder zijn dan de
- > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
lucht is het belangrijk naar onderen af te zuigen. Verder hebben sommige bestanddelen van de lijmen een huidirriterende werking.
-G > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
$QDsUREHOLMPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP Anaërobe lijmen komen zowel als ééncomponent- als tweecomponentlijm voor. Het zijn vloeibare kunststoffen die bij kamertemperatuur verharden als zij in contact gebracht worden met het werkstuk in afwezigheid van zuurstof. Het zijn lijmen die oplosmiddelvrij zijn en een breed temperatuursbereik hebben. 8LWKDUGLQJZLM]H Na het aanbrengen van de lijm begint de uitharding niet onmiddellijk, maar pas na enkele minuten, als er geen zuurstof (lucht) meer bij de lijm kan komen. Volledige uitharding bekomt men meestal pas na 3 tot 24 uren, afhankelijk van het type anaëroob product, het materiaal van het substraat, de spleetruimte en de temperatuur. Bij niet metaal oppervlakken dient men een activator toe te voegen om de polymerisatiereactie te activeren. Door de temperatuur gevoelig op te voeren tijdens het uithardingproces bekomt men een sterkere verbinding en een kortere uithardingtijd. 0DWHULDOHQ De meeste metalen hebben een actief oppervlak, wat het uitharden bevordert. Bij metalen die minder actief zijn (vb. goud, zilver, cadmium, zink, chroom en zuiver aluminium) en kunststoffen (passief) is een activator noodzakelijk. Door deze toevoeging worden de lijmen tweecomponentig en moeten ze dus gemengd worden. Bij sommige thermoplastische kunststoffen moet er op gelet worden dat de activator het materiaal niet aantast. 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ De te lijmen oppervlakken moeten ontvet zijn en mogen geen oxide, verontreinigingen of verf bevatten. 2SPHUNLQJHQ •
Een speciale soort zijn de UV-uithardende lijmen die ook bij aanwezigheid van lucht uitharden als men gebruik maakt van een gerichte ultraviolette stralingsbundel. Deze lijmen geven een sterke verbinding, zijn helder doorzichtig en zijn in uitgeharde toestand ongevoelig voor zonlicht en weersinvloeden. De glas-, optische-, elektronische- en auto-industrie maken veel gebruik van deze lijmen om bijvoorbeeld verlijmingen van lenzen, glas of elektronische componenten te realiseren.
•
De gelijmde verbindingen zijn zowel statisch als dynamisch hoog belastbaar, hebben een grote chemische weerstand en vormen geen voedingsbodem voor schimmels en bacteriën.
•
Belangrijk voor een geslaagde verbinding is dat de lijmspleet volledig gevuld is. De voorkeur wordt daarom gegeven aan het aanbrengen van de lijm op beide oppervlakken.
•
Anaërobe lijmen worden verpakt in een materiaal dat zuurstof doorlatend is om het product stabiel te houden.
-U> > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
9HLOLJKHLGHQK\JLsQH Anaërobe lijmen zijn niet giftig en sommige goedgekeurde lijmen kunnen bijgevolg aangewend worden in de voedingsindustrie. Zij irriteren de huid en de ogen bijna niet en hebben slechts een geringe geur. Niettemin is een goede ventilatie toch aan te bevelen.
-?)W > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
&\DQRDFU\ODDWOLMPHQ VQHOOLMPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP Cyanoacrylaatlijmen zijn ééncomponentlijmen die worden gekenmerkt door hun uithardingsnelheid (mogelijk enkele seconden) en sterkte. Ze zijn direct doseerbaar uit de verpakking of te verwerken met eenvoudige doseereenheden. Klemgereedschappen zijn niet nodig. Een lichte contactdruk volstaat voor de montage. Karakteristieken zijn hun kleurloze aard, en hun goede bestendigheid tegen oplosmiddelen en weersinvloeden.
Op
chemisch
vlak
kan
men
verschillende
soorten
cyanoacrylaatlijmen
onderscheiden, doordat zij methyl-, ethyl-, butyl- of alkoxy-ethylesters bevatten. •
0HWK\OHVWHU wordt aangeraden voor het maken van sterke en stijve verbindingen tussen
metalen.
•
(WK\OHVWHU wordt aangeraden voor het verlijmen van kunststof, rubber, … Deze esters bieden een grotere flexibiliteit, wat ze meer geschikt maakt voor flexibere materialen.
•
%XW\OHVWHU
wordt
aangeraden
voor
het
verlijmen
van
onderdelen
onder
hoge
luchtvochtigheden en kleine luchtsnelheden of voor het verlijmen van onderdelen die tijdens de montage nog gepositioneerd moeten worden.
•
$ONR[\HWK\OHVWHU wordt aangeraden voor decoratieve verlijmingen om bijna onzichtbare lijmnaden te creëren. De sterkte en de vochtbestandheid is wel iets minder.
8LWKDUGLQJZLM]H Daar cyanoacrylaatlijmen geen oplosmiddel bevatten wordt alle aangebrachte lijm ook verhard. Er wordt een goede mechanische stabiliteit bereikt zonder dat er van merkbare krimp sprake is. Tijdens het uithardingproces gaat het vloeibare monomeer over naar een vast polymeer. In sommige gevallen is water nodig om de reactie te starten. Om te voorkomen dat de lijm in de verpakking reeds gaat uitharden, is een zure stabilisator toegevoegd. De snelheid waarmee cyanoacrylaatlijmen uitharden is in sterke mate afhankelijk van de vochtigheid van het oppervlak en de relatieve vochtigheid van de omgevingslucht. Is deze laatste lager dan 50% dan loopt de uithardingreactie tergend traag, terwijl bij vochtigheden hoger dan 75% de reactie haast explosief wordt. Er vormen zich dan zoveel molecuulketens tegelijk dat geen van allen zich volledig kan ontwikkelen. De verbinding wordt hierdoor zwakker. Als optimale waarde voor de relatieve luchtvochtigheid wordt 60% aangegeven. 0DWHULDOHQ Zowel metalen, hout, kunststoffen, rubbers, leer, kurk, papier als sintermaterialen kunnen gebruikt worden. Apolaire oppervlakken (vb. polyethyleen, polypropeen en siliconenhoudende stoffen) zijn zonder voorbehandeling niet te verlijmen. 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ De verbinding wordt verbeterd indien de materialen ontvet zijn. Apolaire oppervlakken vereisen een plasma- of coronavoorbehandeling.
-.> > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
2SPHUNLQJHQ Het vullende vermogen en de thermische belastbaarheid van cyanoacrylaatlijmen is beperkt. 9HLOLJKHLGHQK\JLsQH Cyanoacrylaten zijn nauwelijks giftig bij inname. Bij onvoldoende ventilatie kan er echter irritatie van het oog- en neusslijmvlies optreden. Ze staan er ook voor bekend snel de ogen aan de oogleden te hechten indien daar lijm terecht komt. Indien dit voorvalt, moet het oog grondig met warm water gewassen worden en vochtig gehouden worden door middel van een kussentje. Binnen de vier dagen komt de lijm dan los, zonder gevaar voor het oog. Indien lijm gemorst wordt moet deze onmiddellijk met water overspoeld worden. Na uitharding kan de lijm dan weggeschraapt worden. Bij grote hoeveelheden lijm mogen zeker geen doeken gebruikt worden, daar dit een snelle polymerisatie zou veroorzaken welke gepaard gaat met warmteontwikkeling en dampvorming.
-X > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
(SR[\OLMPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP Epoxy’s zijn lijmen met een vrij hoge sterkte, maar een eerder kleine flexibiliteit, schokbestendigheid en afpelweerstand. Door toevoeging van rubber kan dit verbeterd worden. Er kunnen hoog belastbare verbindingen mee worden gemaakt en ze zijn meestal goed bestand tegen oliën en oplosmiddelen. Omwille van hun hoge viscositeit zijn epoxylijmen minder geschikt voor het verbinden van kleine delen. Er bestaan ook epoxyfilms, waarbij de lijm dan onder de vorm van een flexibele film wordt aangeleverd of epoxy’s in poedervorm, welke door temperatuursverhoging moet worden uitgehard. Deze laatste soort is ook bruikbaar als reactieve smeltlijm. Tenslotte zijn er ook nog UV-epoxy’s die door ultraviolet licht uitharden. 8LWKDUGLQJZLM]H Epoxy’s kunnen op twee verschillende manieren uitharden. Koudhardende tweecomponenten epoxy’s (alifatische amine) harden uit door het samenvoegen van hars en verharder (meestal 50%-50%) bij kamertemperatuur. Temperatuursverhoging kan de reactiesnelheid verhogen. Ééncomponent epoxy’s (ook films en poeders) harden uit door temperatuursverhoging. De uithardingtemperatuur is mede bepalend voor de uiteindelijke sterkte van de verbinding. Warm uitgeharde verbindingen (zuuranhydride) hebben meestal een hogere sterkte dan koud uithardende. 0DWHULDOHQ Metalen, thermohardende kunststoffen en keramiek kunnen vlot met epoxylijmen verlijmd worden tot sterke verbindingen. Thermoplastische kunststoffen en rubbers zijn minder geschikt omwille van hun meer flexibele aard en hun apolair karakter. Dit laatste is door een geschikte voorbehandeling wel te verbeteren. 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ Epoxy’s zijn erg gevoelig voor verontreinigingen (vooral vet) en het substraat dient dus steeds gereinigd te worden. In vele gevallen is ook een primer noodzakelijk. 2SPHUNLQJHQ •
De uithardingtijd kan soms vrij lang zijn.
•
De mengverhouding van hars en harder dient nauwkeurig te zijn, daar bij afwijking van de optimale verhouding de sterkte snel afneemt. Het gebruik van goede mengapparatuur verdient de voorkeur.
•
Vooral bij het uitharden op hogere temperatuur van een verbinding tussen ongelijksoortige materialen kunnen – bij terug afkoelen – krimpspanningen ontstaan.
•
Door de hoge sterkte en de uitstekende hechting is het verwijderen van epoxylijm niet eenvoudig.
F, > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
9HLOLJKHLGHQK\JLsQH Sommige componenten uit epoxylijmen kunnen huidirritaties veroorzaken bij blootstelling aan de huid. Bij het mengen en aanbrengen van de lijm dient men zorgvuldig te werk te gaan. Door de eventuele afwezigheid van hulpstoffen kunnen de vrijkomende dampen prikkelend zijn voor de ademhalingswegen. Bij frequent, langdurig contact met de damp zijn longaandoeningen niet uitgesloten. Toepassen van een goede ventilatie en indien mogelijk plaatselijke afzuiging wordt sterk aanbevolen. Epoxy’s in poeder- of filmvorm geven geen aanleiding tot problemen.
Fl > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
3RO\XUHWKDDQOLMPHQ 385OLMPHQ Polyurethaanlijmen kunnen ingedeeld worden in 5 groepen: •
ééncomponent oplosmiddelvrije systemen
•
tweecomponent oplosmiddelvrije systemen
•
polyurethaan smeltlijmen (PUR-smeltlijmen)
•
oplosmiddelhoudende systemen
•
dispersielijmen
Voor een beschrijving van de laatste twee soorten wordt verwezen naar de respectievelijke paragrafen 8.2.1. en 8.1.1.
F- > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
epQFRPSRQHQWRSORVPLGGHOYULMHV\VWHPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP Ééncomponent PUR-lijmen zijn lijmen met een ingebouwde verharder, die door middel van vocht reageert. Deze lijmen zijn omwille van hun elastische eigenschappen bijzonder geschikt voor het maken van verbindingen die aan dynamische belastingen blootstaan en vertonen een goede hechting op uiteenlopende materialen. Hun sterkte echter is eerder gering (< 10 MPa = 102 kgf/cm²). 8LWKDUGLQJVZLM]H Een ééncomponent PUR-lijm is een prepolymeer van een isocyanaat/hars combinatie, waarbij de isocyanaten in overmaat aanwezig zijn. De uitharding vindt plaats door de inwerking van vocht uit de lucht. Bevorderen van de uithardingsnelheid is mogelijk door toevoegen van vocht aan de lijmnaad of door de temperatuur op te voeren. 0DWHULDOHQ Vele soorten materiaal zijn lijmbaar met deze PUR-lijm: metaal, kunststoffen, hout, keramiek en beton. Industrietakken van uiteenlopende aard maken er dan ook gebruik van: fabricage van bouw- en dakpanelen, wagen- en caravanbouw, tankerbouw, scheepsbouw, filterindustrie, … 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ De substraten moeten droog en ontvet zijn. Bij metalen oppervlakken wordt het gebruik van een primer aanbevolen. Kunststofoppervlakken worden best opgeruwd. Polyethyleen en polypropyleen vereisen een speciale voorbehandelingstechniek (vb. coronabehandeling). 2SPHUNLQJHQ Ééncomponent PUR-lijmen hebben vocht nodig voor de uithardingreactie. Daartoe kan men de voegen besproeien met water. Dit moet echter wel met enige voorzichtigheid gebeuren daar bij een teveel aan water blaasvorming door CO2-afsplitsing kan ontstaan. 9HLOLJKHLGHQK\JLsQH Deze lijmen zijn oplosmiddelvrij en zijn niet etsend of brandgevaarlijk. Een goede ventilatie is wel noodzakelijk aangezien de harders (isocyanaat) bij kamertemperatuur gemakkelijk verdampen. Doordat de lijm met vocht reageert, is irritatie op handen en ogen niet uitgesloten. Beschermende maatregelen moeten getroffen worden en bij contact dient men zorgvuldig te spoelen.
FF > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
7ZHHFRPSRQHQWRSORVPLGGHOYULMHV\VWHPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP Tweecomponenten PUR-lijmen bestaan uit een component op basis van een polyol en een component op basis van een isocyanaat. De toevoeging van vulstoffen laat toe verschillende eigenschappen (sterkte, flexibiliteit, temperatuursbestendigheid, …) te beïnvloeden. Deze lijmen zijn omwille van hun elastische eigenschappen en hun hoge treksterkte bijzonder geschikt voor het maken van verbindingen die aan dynamische belastingen blootstaan. Bovendien vertonen zij een goede hechting op uiteenlopende materialen.
8LWKDUGLQJVZLM]H Het mengen van de twee componenten doet een chemische reactie starten tussen het polyol en het isocyanaat die leidt tot een netwerkstructuur. De uithardingtijd bedraagt 1 tot 8 uur, maar de uiteindelijke sterkte wordt pas na 24 tot 72 uur bereikt. Het gebruik van versnellers kan deze tijd echter aanzienlijk verkorten. 0DWHULDOHQ Vele soorten materialen zijn lijmbaar met deze PUR-lijm: metaal, kunststoffen, hout, keramiek en beton. Industrietakken van uiteenlopende aard maken er dan ook gebruik van: fabricage van bouw- en dakpanelen, wagen- en caravanbouw, tankerbouw, scheepsbouw, filterindustrie, … 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ De substraten moeten droog en ontvet zijn. Bij metalen oppervlakken wordt het gebruik van een primer aanbevolen. Kunststofoppervlakken worden best opgeruwd. Polyethyleen en polypropyleen vereisen een speciale voorbehandelingstechniek (vb. coronabehandeling). 2SPHUNLQJHQ Deze lijmen bezitten een goede lage temperatuur-, veroudering-, en chemische bestandheid. Tegenover ééncomponent PUR-lijmen hebben ze het voordeel dat men een ingecalculeerde uithardingtijd heeft (niet afhankelijk van vocht), en dat men substraten kan lijmen die geen vocht bevatten of waar geen vocht kan intrekken. 9HLOLJKHLGHQK\JLsQH Deze lijmen zijn oplosmiddelvrij en zijn niet etsend of brandgevaarlijk. Een goede ventilatie is wel noodzakelijk aangezien de harders (isocyanaat) bij kamertemperatuur gemakkelijk verdampen. Doordat isocyanaten met vocht reageren, is irritatie op handen en ogen niet uitgesloten. Beschermende maatregelen moeten getroffen worden en bij contact dient men zorgvuldig te spoelen.
F > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
385VPHOWOLMPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP PUR-smeltlijmen worden luchtdicht verpakt in vaste vorm door de fabrikant geleverd. 8LWKDUGLQJVZLM]H Deze lijm hardt uit door het terug afkoelen vanuit de gesmolten toestand. Afhankelijk van de samenstelling en de laagdikte ontstaat bijgevolg een vaste verbinding binnen enkele seconden tot enkele minuten. PUR-smeltlijmen reageren met vocht uit de omgeving, waardoor binnen enkele dagen een verbinding ontstaat die temperatuur- en chemisch bestendig is. Vocht aanbrengen op de substraten heeft in deze context een positieve invloed.
0DWHULDOHQ Door de uitstekende hechting op diverse kunststoffen wordt de lijm gebruikt in de auto-, textiel- en elektronica industrie. Vooral daar waar lage omgevingstemperaturen of chemisch lastige omstandigheden heersen zijn PUR-smeltlijmen nuttig. 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ De substraten moeten ontvet zijn. Apolaire kunststoffen zoals polypropyleen en polyethyleen vereisen een speciale voorbehandelingstechniek. 2SPHUNLQJHQ •
Deze lijmen combineren de voordelen van smeltlijmen (snelle verwerking) met de voordelen van tweecomponenten PUR-lijmen (temperatuur- en chemische bestendigheid).
•
Een geopende verpakking moet onder een inert gas of stikstof bewaard worden, aangezien PUR-smeltlijmen ook bij kamertemperatuur reageren met vocht.
•
Smeltlijmen vereisen speciale smeltlijmapparatuur.
•
Metalen oppervlakken worden best voorverwarmd. Wanneer de warme lijm op een koud metaaloppervlak terecht komt ontstaat door afschrikking mogelijk een slechte bevochtiging en een snelle kristallisatie.
9HLOLJKHLGHQK\JLsQH De veiligheidsvoorschriften voor isocyanaathoudende stoffen moeten worden nageleefd. Ter hoogte van het lijmstation worden de ontstane dampen best afgezogen.
FG > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
39&SODVWLVROHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP PVC-plastisolen zijn polymeer/weekmaker mengsels, waarbij het PVC-poeder is gedispergeerd in een
vloeibare weekmaker. Hieraan worden drie middelen toegevoegd: een KHFKWPLGGHO om het
hechtvermogen te verbeteren, VWDELOLVDWRUHQ om te voorkomen dat het chloorhoudende molecuul van
PVC zich bij hoge temperaturen zou afsplitsen als chloorwaterstof en YXOVWRIIHQ om een geschikt vloeigedrag te verkrijgen. 8LWKDUGLQJVZLM]H Het uithardingprincipe is eigenlijk een fysisch proces. Door temperatuursverhoging (120°C) zwellen de PVC-deeltjes op door opname van de weekmaker. Deze gezwollen deeltjes smelten bij 160°C samen tot een elastische pasta. Tijdens het afkoelen verstijft de gesmolten massa tot een flexibel polymeer. 0DWHULDOHQ PVC-plastisolen
worden
voornamelijk
in
de
auto-industrie
gebruikt
voor
hechting-
en
afdichtingdoeleinden van de metalen delen van de carrosserie, de deuren, de motorkap en het kofferdeksel. 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ Het metaaloppervlak dient optisch schoon te zijn. Ontvetten is echter niet nodig. 2SPHUNLQJHQ PVC-plastisolen zijn goed hittebestendig (230°C), terwijl ook bij lage temperaturen (-40°C) nog een degelijke flexibiliteit overblijft. 9HLOLJKHLGHQK\JLsQH Afzuiging kan soms noodzakelijk zijn.
FU> > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
8UHXPIRUPDOGHK\GHOLMPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP Ureumformaldehydelijmen zijn thermohardende lijmen. Ze worden aangeleverd in een waterige oplossing of in poedervorm (zelf op te lossen). Toevoeging van een versneller is soms gewenst. 8LWKDUGLQJVZLM]H De toevoer van warmte of een versneller brengt een vernettingsreactie op gang, waarbij watermoleculen afgesplitst worden. 0DWHULDOHQ Deze lijmen worden voornamelijk voor houtverbindingen gebruikt (triplex, meubels, … ), waar ze voor sterke verbindingen kunnen zorgen. Om metaal te kunnen verlijmen zijn speciale primers nodig. Kunststoffen kunnen helemaal niet met dit type lijm gehecht worden. 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ Hout vereist geen voorbehandeling, hoewel het op een juiste wijze voorschuren meestal wel tot een beter resultaat leidt. Metalen vereisen een behandeling met primers. 2SPHUNLQJHQ •
Deze lijmen zijn vrij goedkoop en gemakkelijk te verwerken
•
De warmte- en vochtbestendigheid is eerder gering.
•
Door het vrijkomende water is het mogelijk dat metaal gaat corroderen.
9HLOLJKHLGHQK\JLsQH De lijm bevat formaldehyde dat in dampvorm kan vrijkomen. Een goede afzuiging tijdens de productie is dus vereist. Huidcontact kan leiden tot irritatie.
F?)W > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
)HQROUHVRUFLQROLMPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP Deze lijmen zijn zowel in poedervorm als in vloeistof- of filmvorm te verkrijgen. Vooral in de houtindustrie leveren ze uitstekende resultaten. 8LWKDUGLQJVZLM]H De toevoer van warmte of een versneller brengt de chemische reactie op gang, waarbij water afgesplitst wordt. Om blaasvorming te vermijden is tijdens het uitharden een hoge druk nodig. 0DWHULDOHQ Vooral hout, maar ook staal, aluminium en thermohardende kunststoffen kunnen met deze lijm gehecht worden. 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ Hout vereist geen voorbehandeling, hoewel het op een juiste wijze voorschuren meestal wel tot een beter resultaat leidt. Voor metalen is een gepaste voorbehandeling noodzakelijk, afhankelijk van het type metaal. 2SPHUNLQJHQ •
De fenol- en in mindere maten de resorcinolijmen hebben een zeer hoge sterkte en een uitstekende hechting en duurzaamheid.
•
De lijmen zijn over het algemeen nogal bros, waardoor ze niet geschikt zijn voor flexibele verbindingen. Bij falen van een verbinding leidt de brosheid tot een snelle en uitgebreide scheurvorming.
9HLOLJKHLGHQK\JLsQH Vrijkomende dampen moeten worden afgezogen en herhaaldelijk contact met de huid moet vermeden worden.
F.> > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
6LOLFRQHQOLMPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP Siliconenlijm wordt in de eerste plaats gebruikt voor het lijmen van glas, als afdichtingkit en voor toepassingen waar de bestandheid en flexibiliteit van groot belang is. 8LWKDUGLQJVZLM]H Ééncomponent siliconenlijm kan bij kamertemperatuur uitharden, waarbij dan vocht van het te lijmen materiaal en vocht uit de lucht nodig zijn. De uithardingtijd is dan echter zeer lang (1 à 2 mm/dag). Tweecomponent siliconenlijm hardt uit door toevoeging van een vernetter of versneller, waardoor de uithardingtijd aanzienlijk korter wordt. 0DWHULDOHQ Glas, papier, metalen, kunststoffen en rubbers (ook apolaire). 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ In de meeste gevallen volstaat een reiniging van het oppervlak. Voor sterk zuigende ondergronden, of voor siliconenlijm op basis van azijnzuur, wordt een primer aanbevolen. 2SPHUNLQJHQ •
Siliconenlijmen blijven flexibel over een groot temperatuurgebied en zijn goed bestand tegen vocht en buitenomstandigheden.
•
De viscositeit is goed regelbaar.
•
Voor speciale toepassingen kunnen eigenschappen als lage diëlektrische verliezen, een lage diëlektrische constante en een hoge weerstand tegen ozon van belang zijn.
•
Sommige afsplitsingproducten (zuren) kunnen leiden tot corrosie van metalen.
•
Siliconenlijmen zijn niet goedkoop.
9HLOLJKHLGHQK\JLsQH De zure afsplitsingproducten kunnen irritatie van de huid tot gevolg hebben. Deze producten hebben een onaangename geur.
FX > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
$QRUJDQLVFKHOLMPHQ 9HUVFKLMQLQJVYRUP Anorganische lijmen worden voornamelijk gebruikt bij verbindingen die aan hoge temperaturen (tot meer dan 1000°C) worden blootgesteld. De lijmen zijn hard en krimpen zeer weinig. Bekend zijn de silicaten, fosfaten, aluminium-, magnesium- en zwavelcementen. 8LWKDUGLQJVZLM]H Men onderscheidt twee types reacties: Een eerste mechanisme is drogen aan de lucht (verdamping van water) en verder uitharden bij verhoogde temperatuur (± 400°C) wat leidt tot een overgang naar glasachtige toestand. Een ander mechanisme berust op een reactie met vocht, te vergelijken met cement. Ook hier is dikwijls nog een verwarmingsstap tot boven de 150°C noodzakelijk. 0DWHULDOHQ Anorganische lijmen worden veel gebruikt bij het verlijmen van glas en keramiek (soms ook metalen), voornamelijk voor hoge temperatuurtoepassingen (ovens, lampen, … ) 2SSHUYODNWHYRRUEHKDQGHOLQJ Op hoge temperatuur uithardende lijmen vereisen meestal geen voorbehandeling. Sommige lijmen vereisen wel een vetvrij oppervlak. 2SPHUNLQJHQ De verbindingen zijn bros en bijgevolg weinig bestand tegen slag- of stootbelastingen. 9HLOLJKHLGHQK\JLsQH Geen bijzonderheden.
, > ! "#$ % &' (' Y)Z+,'+ -,,.
Kunsthars gedispergeerd met Door onttrekken van water. Type kunsthars: dispersiewater aan de lijm. polyvinylacetaat, acrylaat, PUR Druk uitoefenen. en derivaten daarvan
FYSISCH UITHARDEND
Dispersielijm (witte lijmen)
Hotmelts PSA Reactieve hotmelts
Rubbers (polychloropreen) opgelost in organische oplosmiddelen of water.
Beide delen instrijken. Na verdamping oplosmiddel (± 10 min) delen samenvoegen en aandrukken.
Oplosmiddellijm
Oplossing van rubber en hars in organische oplosmiddelen.
Door verdamping van de oplosmiddelen. Sommige types kunnen gereactiveerd worden na drogen door toevoeging van oplosmiddel of warmte.
No-mix acrylaatlijm
3 componenten: hars, initiator en versneller.
Vele materiaalsoorten. Ontvetten. Kettingreactie door combinatie Apolaire oppervlakken zijn niet Voor duurzame verbindingen initiator/versneller die hars geschikt (polypropeen, rubber, speciale voorbehandeling. uithardt. siliconen, … )
Anaërobe lijm
Door gebrek aan zuurstof. Vloeibaar als ééncomponent of Volledige uitharding na 3 tot 24 Meeste metaalsoorten. tweecomponent. uur. Door UV-bestraling.
Eéncomponent op basis van Cyanoacrylaatlijm (snellijm) methyl-, ethyl-, buthyl- of alkoxy-ethyl esters. Visceus, flexibele film of poedervorm (reactieve smeltlijm)
z t g
}
}~
uv }
u |u
s yy
x
u
u wx rs
tuv
yz{
mno
Epoxylijm
pq
£
¡¢
¥ ¦
Elastisch => geen hoge Geen speciale voorzieningen. statische belastingen. Wel opletten voor de Temperatuur max 100°C. eigenschappen van eventuele Goedkoop. toevoegstoffen. Eenvoudig te verwerken.
Kruipverschijnsel => geen Opgelet voor brandwonden bij hoge statische belastingen. het aanbrengen. Smelteigenschappen => geen hoge temperaturen.
verhitting vloeibaar gemaakt (± luchtvochtigheid. Niet hersmeltbaar. 120°C tot 160°C).
Contactlijm
CHEMISCH UITHARDEND
Ontvetten. Apolaire kunststoffen zoals Hout, papier, textiel, (poreuze) polypropeen, Teflon, keramiek siliconenrubbers, vergen een speciale voorbehandeling.
Door afkoelen en Vaste vorm. Wordt door samendrukken van de verhitting vloeibaar gemaakt (± elementen. Kan door verhitting Bijna alle materialen die opnieuw gedemonteerd en 140°C tot 200°C). bestand zijn tegen hoge herlijmd worden. temperaturen. Ontvetten en stofvrij maken. Vaste vorm. Vloeibaar maken Onbepaalde open tijd. Vaak voor oppervlakken die door verhitting. Verharding door druk. ondoorlaatbaar zijn voor water Vaste vorm. Wordt door Door afkoeling en reactie met of oplosmiddelen.
Niet reactieve hotmelts Smeltlijm (hotmelts)
¡ ¡¢ ¤ £
¡
9(5*(/,-.(1'(7$%(//,-0(1
Zeer snel door lichte druk.
Metalen en meeste kunststoffen die bestand zijn tegen aanwezige oplosmiddelen.
Vele materiaalsoorten.
Metaal, hout, kunststofffen, rubbers, leder, kurk, papier.
Ontvetten en stofvrij maken.
Ontvetten, stofvrij maken en opruwen.
Ontvetten. Vrij van oxide, verontreinigingen en verf.
Goede ventilatie wegens verdamping oplosmiddelen. Niet roken en geen vuur.
Elastische schokbestendige verbinding. Groot temperatuursbereik (-40°C tot +110°C). Geringe krimp => geen hoge statische belastingen.
Goede ventilatie wegens verdamping oplosmiddelen. Niet roken en geen vuur.
Flexibel en grote afpelsterkte. Lage kruipweerstand. Temperatuur max. 80°C. Goedkoop. Verschillende soorten verlijming mogelijk (zie hoofdstuk 8.2.1.)
Eenvoudig in gebruik. Geur => afzuiginstallatie langs Hoge sterktes. onder. Thermoplastisch => mogelijk Soms huidirriterend. kruip bij hoge temp / belasting. Ventilatie noodzakelijk. Niet irriterend en geringe geur.
Wordt gebruikt in voedingsindustrie. Zeer sterk, UV-bestendig, hoog belastbaar, rot- en schimmelvrij.
Ontvetten. Ventilatie noodzakelijk. Beperkte thermische Apolaire oppervlakken hebben Irriterend voor ogen en neusbelastbaarheid. voorbehandeling nodig. slijmvlies. Géén oogcontact !!!
Metalen, thermohardende Koudhardend door combinatie kunststoffen en keramiek. Ontvetten en eventueel een hars en verharder; warmharThermoplastische kunststoffen primer. dende ééncomponentlijmen; en rubbers mits geschikte UV-licht voorbehandeling.
Huidirriterend (handschoenen). Goede ventilatie wegens vrijkomende dampen (longaandoeningen)
Lange uithardingtijd. Nauwkeurige mengverhouding is belangrijk. Krimpspanningen mogelijk.
Ééncomponent oplosmiddelvrij
Eéncomponent prepolymeer isocyanaat/hars combinatie.
Door chemische reactie tussen Tweecomponent Tweecomponent op basis van de 2 componenten die leidt tot oplosmiddelvrij een polyol en een isocyanaat. een netwerkstructuur.
Vaste vorm, luchtdicht verpakt. Door afkoeling en reactie met Vloeibaar door verhitting. luchtvochtigheid.
Droog en ontvetten. Kunststoffen opruwen. Polyethyleen en polypropyleen vereisen speciale voorbehandeling (vb. Corona)
£
¡¢
¥ ¦
Goede ventilatie noodzakelijk wegens verdamping harders. Huidirriterend.
Veiligheidsvoorschriften voor isocyanaathoudende stoffen strikt naleven. Afzuiginstallatie vereist voor ontstane dampen.
Auto-, textiel- en elektronica industrie.
Eventueel de naden gedoseerd besproeien met water. Wel opgelet voor blaasvorming door CO2 afsplitsing. Lage temperatuur-, veroudering-, en chemische bestandheid. Uitharding na 1 tot 8 uur; volledige sterkte na 24 tot 72 uur. Snelle verwerking. Grote temperatuur- en chemische bestendigheid. Geopende verpakking onder inert gas of stikstof bewaren. Speciale lijmapparatuur nodig.
PVC-plastisolen
Vloeibaar. PVC-poeder gedispergeerd in een vloeibare weekmaker. Toevoeging van hechtmiddel, stabilisatoren en vulstoffen.
Bij temperatuurverhoging (120°C) zwellen de PVCdeeltjes op door opname van de weekmaker. Deze deeltjes smelten bij 160°C samen tot een elastische pasta. Verharding door afkoeling.
Vooral in de auto-industrie voor hechting- en afdichting Optisch schoon oppervlak. Afzuiging meestal nodig. van metalen delen van Ontvetten is niet noodzakelijk. carrosserie, deuren, motorkap, kofferdeksel…
Groot temperatuurbereik van -40°C tot +230°C.
Ureumformaldehydelijm
Waterige oplossing of poedervorm.
Door warmte of een versneller komt een vernettingsreactie op gang waardoor watermoleculen afgesplitst worden.
Voornamelijk voor houtverbindingen. Metaal mogelijk mits primers. Kunststoffen niet mogelijk.
Fenol-/resorcinolijm
Poedervorm, vloeistof of filmvorm.
Siliconenlijm
Visceus
Anorganische lijm
Drogen aan lucht door Vloeibaar. verdamping van water en Sillicaten, fosfaten, aluminium-, verder uitharden bij ± 400°C. magnesium- en zwavelOf reactie met vocht (cement) cementen. en verder uitharden bij ±150°C.
z t g
}
}~
uv }
u |u
{ y u x s yy
u wx
tuv rs
pq
mno
CHEMISCH UITHARDEND
PUR-smeltlijm
Door inwerking van vocht uit de lucht. Metalen, kunststoffen, hout, keramiek, beton.
Polyurethaan lijm
¡ ¡¢ ¤ £
¡
9(5*(/,-.(1'(7$%(//,-0(1
Hout eventueel voorschuren. Metalen vereisen primers.
Goede afzuiging wegens verdamping formaldehyde. Huidirriterend.
Vrij goedkoop. Eenvoudige verwerking. Slechte warmte- en vochtbestendigheid.
Door warmte of een versneller komt een chemische reactie op Hout, staal, aluminium, gang waardoor waterthermohardende kunststoffen. moleculen afgesplitst worden.
Hout eventueel voorschuren. Metaal vereist gepaste voorbehandeling aangepast aan het type metaal.
Vrijkomende dampen moeten afgezogen worden. Huidirriterend.
Zeer sterk, goede hechting en duurzaamheid. Niet geschikt voor flexibele verbindingen.
Ééncomponent door reactie met luchtvochtigheid (traag). Glas, papier, metalen, Tweecomponent door toevoe- kunststoffen, rubbers. ging van vernetter of versneller
Reiniging van het oppervlak. Sterk zuigende oppervlakken, of siliconenlijm op basis van azijnzuur vereist een primer.
Huidirriterend. Onaangename geur.
Flexibel over groot temperatuurgebied. Goed bestand tegen vocht en buitenomstandigheden. Goed regelbare viscositeit. Niet goedkoop.
Geen bijzonderheden.
Bros, dus weinig bestand tegen slag- of stootbelastingen Zeer hoge temperatuurweerstand (meer dan 1000°C).
Glas, keramiek, soms metalen, Meestal niet. voornamelijk voor hoge Sommige lijmen vereisen een temperauurtoepassingen vetvrij oppervlak. (ovens, lampen, … )
PVC week
Siliconenrubber
3689 10
3 10
3479 10
3468 9 10
3678 9
3 9 10
6 9 11
469
3 9 10
3 6 9 10 11 14
3 9 10 11
1238 10 11
3 8 9 10 11
3 8 9 10 11
14
1 3 9 10
3
2 3 9 10
3 7 9 10
3679
1 2 3 10
7 9 11 12
3 9 10
1 2 3 10
69
1239 10 11
1 2 3 10 11
2 3 10 11
2 3 9 10 11
14
3 9 14
3
3 9 14
369
3 7 14
3 14
6 9 14
3 6 9 14
3 14
6 9 14
9 10
8 10
8 9 11
3 8 9 14
14
39
3
2 3 9 10
3 9 10
3 7 9 10
1 3 10 14
3 9 10 11 12
3 4 6 10 11
10 13 14
1 3 10
2 3 10
1 2 3 10
3 10
3 10
14
3679
3 10
3 6 9 10 14
3 9 10 11 3 9 10 11
2389 10 11
3 9 10 11 2 3 10 11
3 9 10 11 2 3 10 11
3 6 9 10
3 6 9 10
39
3
Polycarbonaat Verzadigd polyester Polyetheen Polyformaldehyde Polymethyl methacrylaat Polypropeen Polytetrafluoretheen PU Natuurrubber Neopreen Acrylonitrilrubber
3679
3 10
7 9 11
3 9 11
3
3 9 10
3 6 9 10
3679
1 2 3 10
3 9 11
39
1 3 10
3 9 11
34
3 6 9 10
3 6 9 10
3679
3
369
1346 9 10
3
369
9 10
2 3 11 3 8 10 11
14 14 14
3
3
13
3
3
3
3
3
3
3
3
3
-
2346 9 10
3 6 9 10
369
3 10
3
39
3 10
3 9 14
2 3 9 10
2 3 11
2 3 9 10
2 3 9 10
-
3467 8 9 10
3679
3 9 10
369
369
3 9 10
3 9 10
3 9 10
3 9 10
39
39
14 14
3679
3
39
69
3
3 6 9 11
9 10 11
3 9 11
3 10 11
3 11
3 10
3 10
3 10
3 10
3 9 10
10
3
3
3
-
679
69
3 10
3 4 6 11
10 11
3 9 11
3 9 11
3 9 11
14
4679
3 10
3 4 9 10
3 6 10 11
368
368
368
14 -
3 10
3 9 10
10
3
3
3
3 8 9 10
9 10 11
39
3
3
-
3 8 10 11 3689 10
3 8 10 11
3 8 10 11
-
38
38
-
38
38
-
9 10 11
-
z
}
t g
}~
uv }
u |u
{ y§ u x s yy
8 14
u wx
tuv rs
6 9 10
38
Siliconenrubber
mno
3 9 10
3468 9 10
34
Dispersielijm Smeltlijm Contactlijm Oplosmiddellijm Anaërobe lijm (no-mix) acrylaatlijm polyesters cyanoacrylaatlijm epoxylijm Polyurethaanlijm Phenolformaldehydelijm Ureumformaldehydelijm Anorganische lijm siliconenlijm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Polyamide
pq
Acrylonitrilrubber
PVC hard
Neopreen
3679 10 11 1234 7 9 10
Natuurrubber
Cellulose kunststoffen
123
PU
Thermohardende kunststoffen
1 9 10 11 12 6789 10 11
Polytetra fluoretheen
1 2 3 10
Polypropeen
7 9 14
Textiel
Polymethyl methacrylaat
1 9 10 14
Polyformaldehyde
3 7 9 10 13 14
Polyetheen
1 9 10 11 12
Verzadigd polyester
1 2 3 10
1239 10 11 12 3 7 10 14
Polycarbonaat
3 7 9 10 14
3 9 10
Polyamide
3569 10 11 13
Cellulose kunststoffen
Thermohardende kunststoffen
1235 9 10
PVC week
Glas, keramiek
3578 9 10 13
PVC hard
Hout
Textiel
1235 7 9 10 11 1237 9 10 11 12
2356 8 11 13
Metalen
Glas, keramiek
Hout
Metalen
/,-0.(8=(7$%(/
/,7(5$7885
Eric Sleeckx, WTCM-machinebouw, Cursus Lijmtechnologie, Impulsprogramma Nieuwe Materialen: Lijmtechnologie als volwaardige verbindingstechnologie www.emis.vito.be > ozondatabank > toepassingsdetail > kleefstoffen www.adley.be > lijmstaven www.rapidglue.com www.mavon.be > UV-uithardende lijmen www.waaschemicals.be > lijmspuitapparatuur www.sadechaf.be > UV-precisielijmen; het juist toepassen van UV-lijmen; wat is UV-licht ? www.jowat.de > toepassingsgebieden; productprogramma nl.wikipedia.org
¨© ª«¬ ® ¯ °±²³ ´±>µµ ¶±´ µµ ¯ · ±±¸ ¹ ¸±º ²»¼½ ¾'¿'¸À'°YÁZÂÃÄ' ÅÄÄÆ
