کاربرد چسب های حساس به فشار در مصارف پزشکی- بخش 2
چسب های حساس به فشار
چسب های پایه حلالی در حلال سنتز می شوند پس از تشکیل فیلم، حلال تبخیر می شود و یک لایه چسب روی سطح باقی می ماند. اکریلیک های PSA که از طریق حلال سنتز می شوند مزایای مختلفی از جمله ویژگی های عالی حفظ خواص با زمان و مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و نرم کننده ها ، وضوح نوری استثنایی به دلیل سازگاری با پلیمرها و زرد نشدن آنها را دارند. همچنین بالاترین تعادل چسبندگی و هم چسبی و مقاومت در برابر آب عالی دارند. مزایای بیشمار PSA اکریلیک پایه حلال منجر به استفاده گسترده از آنها در تولید محصولات خود چسب دار شده است.
سیستم بدون حلال و امولسیونی دو نوع چسب دیگر هستند. مواد تشکیل دهنده چسب امولسیون در آب پلیمریزه می شوند ، بر روی زیرآیند اعمال می شوند و خشک می شوند تا یک چسب کاربردی ایجاد شود. چسبهای ذوب داغ بدون حلال از لاستیکهای ترموپلاستیک ساخته می شوند که با رزینهای انعطاف پذیر ، روغنها و آنتی اکسیدان ها فرموله می شوند تا در دمای بالا قابلیت تشکیل فیلم داشته باشند. چسب های حساس به فشار بدون حلال گروه نسبتاً جدیدی از محصولات فنی و پزشکی خود چسب هستند و مزایای بسیاری را در مقابل چسب های حساس به فشار بر پایه حلال نشان می دهند. مزایا و معایب این سه گروه PSA در جدول 3 ارائه شده است.
خصوصیات اصلی چسب های حساس به فشار
اصطلاح حساس به فشار چسب ها را به خوبی توصیف می کند، این چسب ها در دمای اتاق به طور تهاجمی و دائمی چسبناک هستند و بدون نیاز به فشار زیاد ، به محض تماس ، انواع مختلفی از سطوح غیر مشابه را می چسبانند. PSA دارای چسبندگی لازم برای اتصال و رفع اتصال و همچسبی لازم در برابر از هم گسستن خود هستند. چسبندگی با tack و peel مشخص می شود ، در حالی که همچسبی با مقاومت برشی و تا حدی با لایه برداری توصیف می شود. تعادل ویژه این ویژگی ها ، تعادل چسبندگی / همچسبی، شخصیت حساس به فشار چسب را نشان می دهد. کارایی فرآیند اتصال به توانایی چسب در ایجاد جریان چسبناک مربوط می شود. به منظور دستیابی به چسبندگی peel ، در محل پیوند چسب باید شامل برخی ساختار های اتلاف انرژی باشد. در زمانی که چسب در حال استراحت است باید در غیاب نیروهایی که از خارج اعمال می شود ، جریان یابد. هرچه رفتار پلیمر در این شرایط مانند مایع باشد ، درجه تشکیل پیوند(فرآیند اتصال) بهتر خواهد شد. فرآیند اتصال مجدد شامل تغییر شکل سریعتر توده ی چسب است. مقاومت پلیمر در برابر تغییر شکل در نرخ تنش های بالاتر بسیار مهم می شود. هرچه این مقاومت بیشتر باشد ، نیرویی که باید برای جداسازی چسب از چسب اعمال شود (یعنی مقاومت در برابر peel) بیشتر می شود. بنابراین ، چسب های با استحکام و لایه برداری(peel) بالا باید جریان خوبی در نرخ کرنش کم داشته باشند ، اما در برابر سرعت کرنش بالا در برابر جریان باید مقاومت خوبی داشته باشند. تعادل مناسب بین tack بالا ، چسبندگی peel و cohesion زیاد در بیشتر موارد لازم است. رفتار هر چسب حساس به فشار را می توان به سه ویژگی فیزیکی اساسی و بهم پیوسته تقلیل داد: tack ، peel و مقاومت shear (cohesion). درک صحیح هر خاصیت و اصطلاح ضروری است.
Tack (چسبناکی اولیه)
Tack یکی از موضوعات مورد علاقه نظریه پردازان طی سالیان متمادی بوده است که اغلب منجر به استخراج فرمول های پیچیده در تلاش برای توضیح این ویژگی شده است. با این وجود ، هنوز هم tack برای چسب حساس به فشار با این نکته تعریف می شود که با فشار ناچیز و کوتاه مدت با چه قدرتی به انگشت می چسبد. در حالی که در بسیاری از موارد این حالت می تواند اندازه گیری تقریبی باشد ، این روش به دلیل ذهنی بودن بسیار نادرست است.
هنگامی که یک چسب حساس به فشار روی یک سطح اعمال می شود ، زمان لازم است تا آن چسب سطح را خیس کند تا زمانی که منطقه تماس و چسبندگی مطلوب حاصل شود. این زمان ممکن است کسری از ثانیه باشد ، یا ممکن است روزها یا حتی هفته ها طول بکشد. روند خیس شدن می تواند با توجه به میزان فشار وارد شده و مدت زمانی که به آن فشار داده می شود ، تغییر کند. از آنجا که با فشار وارد شده می توان سرعت ترشوندگی را بطور قابل توجهی تسریع کرد ، در تعدادی از آزمایشات این فشار کاربردی به حداقل می رسد تا حساسیت آزمون افزایش یابد. به طور خلاصه ، می توان tack یک چسب حساس به فشار را در درجه اول اندازه گیری تر کنندگی آن چسب در شرایط کاربرد کنترل شده ، با توجه به مقدار چسبندگی مطلوب آن دانست. با افزودن اجزای نرم و چسبناک به فرمولاسیون ، tack نیز افزایش می یابد.
ادامه دارد…
گردآورنده: مهندس محسن پنجه علی- شرکت سیماب رزین
منبع
[1] J. A. Fries and D. A. Nadler, “Pressure Sensitive Adhesives for Medical Applications.,” in Book 2., 1984, pp. 479–483.
