Một đôi giày có thể ra khỏi máy ghép đế với mối dán đạt yêu cầu, rồi ba tuần sau quay lại với phần mũi đã bong. Hiếm khi là do máy thay đổi. Keo PU gốc nước đủ bền cho hầu hết các công đoạn giày dép và ghép lớp khi đã khô và đóng rắn hoàn toàn; điều mà người mua thực sự quan tâm là còn lại gì sau khi độ ẩm, mồ hôi hay một kho nóng xâm nhập vào màng keo. Trong phòng lab của chúng tôi, một mối dán đo đạt vào ngày đầu tiên chẳng nói lên được nhiều. Nước tác động không phải một lần mà là ba: làm mềm màng, kéo ra những gì chưa từng được liên kết hóa học, và khi có nhiệt cùng thời gian thì cắt đứt chính mạch xương sống. Năm yếu tố quyết định phần lớn kết quả dán ướt, và một khi gọi được tên chúng thì các lỗi không còn trông ngẫu nhiên nữa.
Nước thực sự làm gì với mối dán polyurethane
Bắt đầu với phần có thể đảo ngược. Nước đủ nhỏ và phân cực để chen vào giữa các nhóm urethane và phá vỡ liên kết hydro — thứ mang lại phần lớn độ bền cho màng PU. Modulus giảm, độ bám dính giảm, và một mối dán giữ được mũi giày khi khô có thể trượt khi ướt. Sấy khô mối dán thì phần lớn độ bền quay lại, đó chính là lý do "trên chuyền thì đạt, gặp mưa là mất" là kết quả vừa phổ biến vừa dễ gây hiểu nhầm.
Phần không thể đảo ngược phụ thuộc vào cách phân tán được ổn định. Một PU gốc nước dạng anion mang các nhóm carboxylate và một amin trung hòa, cùng chất nhũ hóa dư, để giữ được độ chảy. Đó chính là những vị trí hút nước. Nằm dưới đó là sự cân bằng mà bài viết về chất kéo dài mạch ưa nước so với kỵ nước của chúng tôi cứ quay lại: cùng một hàm lượng ion giữ hạt ổn định cũng giữ nước trong màng. Loại bỏ các nhóm ưa nước thì độ bền ướt tốt hơn, nhưng phân tán không còn chịu đứng yên nữa.
Khi còn lại trong màng, nước tiếp tục gây hư hại chậm. Mỗi nhóm ester trên mạch xương sống là một chỗ mà nhiệt và kiềm có thể cắt đứt, và mỗi vết cắt là khối lượng phân tử không bao giờ lấy lại được. Đó là lý do các lỗi thủy phân đến muộn vài tuần, trong một container ẩm, chứ không phải ngay ca đầu tiên.
Năm lý do một mối dán ướt bị hỏng
Chúng tôi giữ một danh sách ngắn, vì trên chuyền của khách hàng các nguyên nhân lặp lại theo đúng thứ tự đó.
- Hàm lượng ưa nước quá cao. Nhóm ion và chất nhũ hóa giúp phân tán ổn định cũng tạo ra màng bị trương. Trương nở chính là sự mềm hóa khởi đầu cho hư hỏng.
- Kích hoạt chưa đủ. Của chúng tôi kích hoạt nhiệt các grade của chúng tôi tạo độ bền khi các hard segment kết tinh, mà quá trình kết tinh cần cả nhiệt độ lẫn thời gian lưu. Chỉ cần đạt 50 °C trong một giây, mối dán trông có vẻ ổn nhưng vẫn không có khả năng chống nước.
- Thủy phân ester. Trong điều kiện nóng ẩm hoặc môi trường kiềm, mạch chính sẽ bị phá vỡ. Nếu hư hỏng xuất hiện muộn, tủ thử độ ẩm có thể tái hiện trong vài ngày.
- Di chuyển chất hóa dẻo. Khi dán vào PVC hoặc da tổng hợp mềm, chất hóa dẻo khuếch tán vào keo, làm keo mềm trở lại và kéo nước theo. Lỗi ở nền, không phải ở keo.
- Nước bị giữ lại tại bề mặt tiếp xúc. Nếu đóng gói hoặc sử dụng mối dán khi màng vẫn còn nước, bạn đã tự đưa tác nhân gây lỗi vào bên trong mối dán. Đây chính là điều mà một dây chuyền nhanh với đủ thời gian bay hơi cần tránh.
Danh sách này là để chẩn đoán; bảng là để phân loại, giúp người vận hành bắt đầu từ những gì họ thấy. Mối dán bong ở mép đường may và mềm là do chất hóa dẻo; mối dán khô thì chắc nhưng ướt thì trượt là do kích hoạt; mối dán chỉ hỏng sau khi bảo quản ẩm là do thủy phân.
| Triệu chứng | Nguyên nhân | Đòn xử lý thứ nhất |
|---|---|---|
| Chỉ bung ra sau khi bảo quản trong môi trường ẩm | Este bị thủy phân hoặc các nhóm ưa nước bị tách ra | Tăng liên kết ngang, hoặc chuyển sang mạch nền kỵ nước hơn |
| Khô thì bám chắc, gặp nước là trượt | Màng bị trương; liên kết hydro đã đứt | Giảm hàm lượng ion; tăng khả năng kết tinh |
| Hỏng ngay trong ngày dán | Màng vẫn còn giữ nước, hoặc chưa đóng rắn hết | Kéo dài thời gian bay dung môi và thời gian lưu; kiểm tra lại lò sấy |
| Bung ở mép mí dán, keo vẫn còn mềm | Chất hóa dẻo di chuyển từ nền ra | Đổi primer nền, không đổi keo |
| Ca này chạy tốt, ca sau đã hỏng | Nhiệt độ kích hoạt trôi trên máy ép | Ghi lại nhiệt độ và thời gian ép cho từng lô |
Cách chúng tôi kiểm tra liệu một mác có trụ được không
Thứ đầu tiên chúng tôi bỏ qua là phép thử độ bền khô. Nó trả lời một câu hỏi không ai đặt ra. Cái chúng tôi cần là độ giữ bền ướt: phần trăm độ bền cắt ban đầu mà mối nối vẫn còn giữ được sau khi ngâm nước.
Chúng tôi dán đúng cặp nền thực tế, để ổn định ở nhiệt độ phòng một ngày cho màng keo coalesce trước khi đánh giá, rồi kéo lap shear ở trạng thái khô. Bộ mẫu thứ hai được đưa vào ổn định trong điều kiện độ ẩm hoặc vào nước ấm, để ráo, rồi đưa ngay lên máy kéo. Chúng tôi chạy hai mức khắc nghiệt: ngâm lạnh mô phỏng tay cầm dính mưa, và xếp trong buồng ẩm bốn mươi tám giờ dưới tải trọng cho điều kiện kho bãi. Tỷ lệ giữ bền là con số ghi vào báo cáo, không bao giờ chỉ ghi giá trị ướt tuyệt đối.
Sau đó chúng tôi xem liệu mất mát có hồi phục không. Mối nối giảm bốn mươi phần trăm khi ướt và hồi lại khi khô là vấn đề trương nở, và trương nở thường là đòn điều chỉnh công thức. Mối nối mất bền vĩnh viễn đã bị thủy phân hoặc bị chiết xuất, và không lần sấy nào sau đó trả lại được. Hai kiểu hỏng này dẫn đến hai cách xử lý khác nhau, và phân biệt chúng chính là mục đích của việc ổn định mẫu trước khi thử.
Mác nào trụ được, và giới hạn của từng mác ở đâu
Tất cả mác keo dán của chúng tôi đều là anion và aliphatic, nên khả năng chống nước ở đây là vấn đề mức độ và điều kiện sử dụng, không phải đạt hay không đạt về mặt hóa học.
Với các trường hợp dán chịu ẩm và chịu nhiệt, chúng tôi ưu tiên YT-507 trước tiên. Đây là dòng phân tán aliphatic một thành phần, hàm lượng rắn 50 ± 2%, độ nhớt 200–500 mPa·s — đủ loãng để phun và tạo hạt sương sạch, mà vẫn đủ đặc để lượng nước cần bay hơi trước khi mối dán phải làm việc không quá nhiều. Đây là grade chúng tôi giới thiệu với khách khi trên TDS ghi chịu nước và chịu chà xát, và cũng là grade nên hỏi khi chiếc giày sẽ phải chịu mồ hôi.
YT-502 là keo dán upper dạng quét. Hàm lượng rắn 40%, kích hoạt ở 50–55 °C, kết tinh nhanh, độ bền kéo màng trong khoảng 35–50 MPa. Khi mối dán đã được kích hoạt và kết tinh đúng cách thì cho khả năng chịu ẩm và chịu nhiệt tốt; còn nếu bạn chạy theo tốc độ line và rút ngắn thời gian giữ thì không có gì cả.
Khi quy trình cần nhiệt độ kích hoạt cao, YT-503 kích hoạt ở 100–110 °C thay vì nhiệt độ cơ thể, giữ hàm lượng rắn 39 ± 1%, và bổ sung modulus 100% khoảng 7–8 MPa cùng khả năng chống dính. Ngưỡng cao hơn đó chính là thứ bạn cần khi sản phẩm sẽ nằm ở nơi thực sự nóng; nó cũng là yếu tố giúp keo dễ xử lý trên máy ép tự động khi nhiệt vượt quá đà.
YT-504 là keo dán đa dụng, hàm lượng rắn 45 ± 2%, pH 7–9, được chọn vì màng mịn và độ bám trên giấy, vải và nhựa. Chúng tôi không bán nó như keo chống nước; nó phù hợp cho dán giấy và vải khi độ ẩm chỉ là yếu tố phụ chứ không phải tải trọng chính.
Giới hạn thật lòng: mọi grade ở đây đều là phân tán gốc nước anion, nên màng có thể bị nhũ hóa lại nếu ngâm trong nước. Không grade nào dành cho mối dán ngâm lâu dài. Khi thực sự cần điều đó, hãy dùng keo kèm crosslinker trong dải crosslinker của chúng tôi và để nó phản ứng; đó là câu chuyện aziridine so với isocyanate , và nó thay đổi kết quả nhiều hơn bất kỳ lựa chọn grade PUD nào.
Số liệu đầy đủ nằm trên YT-507 TDS, còn các grade dùng cho giày dép và ghép màng còn lại được tập hợp tại trang ứng dụng keo dán.
Chọn grade theo thời điểm ẩm nhất mà mối dán sẽ gặp, không phải lúc khô nhất. Xác định tỷ lệ giữ lực mà sản phẩm của bạn thực sự phải duy trì, đưa nó vào kiểm tra đầu vào, và ghi nhiệt độ kích hoạt cùng thời gian giữ vào log. Nếu một mối dán bị hỏng mà bạn không biết là do yếu tố nào trong năm yếu tố, hãy gửi cho chúng tôi điều kiện thử bạn đã chạy và chúng tôi sẽ cùng bạn phân tích tại phòng thí nghiệm ứng dụng.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao keo PU gốc nước của tôi test khô thì đạt mà gặp ẩm lại hỏng?
Vì bạn đã test mối dán khô, tức trường hợp dễ. Nước nằm giữa các nhóm urethane và phá vỡ liên kết hydro mang lại độ bền, khiến màng mềm ra và mối dán trượt. Nếu mất lực mà khô lại hồi phục, đó là trương nở và bạn xử lý ở khâu công thức; một grade được thiết kế cho điều kiện làm việc như YT-507 khởi đầu tốt hơn keo dán thông thường.
Chất đóng rắn có thực sự cải thiện khả năng chịu nước không?
Có, và đây là đòn bẩy mạnh nhất. Liên kết ngang gắn các mạch lại với nhau nên nước không thể hòa tan hay chiết chúng ra, đúng điểm yếu của một dispersion anion. Đánh đổi là thời gian sống và chi phí, được trình bày trong bài aziridine so với isocyanate của chúng tôi; một aliphatic bị block như YT-G30 thường là lựa chọn thử đầu tiên.
Nhiệt độ kích hoạt nhiệt cao hơn có phải là dấu hiệu chịu nước tốt hơn?
Không hẳn. Nhiệt độ kích hoạt cho biết quy trình phải đạt tới đâu, còn khả năng chịu nước đến từ mức độ kết tinh hoàn toàn của các hard segment sau khi đạt nhiệt độ đó. YT-503 kích hoạt ở 100–110 °C và YT-502 ở 50–55 °C; nếu chưa đủ nhiệt, cả hai sẽ cho cảm giác bền vào ngày đầu rồi bong khi gặp ẩm.
