Lepení

Při lepení plastů je třeba si nejprve uvědomit, že ne všechny plasty jsou slepitelné. Pro určení slepitelnosti plastu můžeme použít zkoušku kapkovou metodu (obr. 123).

Obr. 123: Kapková zkouška smáčenlivosti.

Kapková metoda: na lepený materiál naneste kapku vody nebo vteřinového lepidla. Podle úhlu, který svírá okraj kapky lepidla se základním materiálem, lze poměrně přesně určit, zda je materiál slepitelný. Pokud je úhel α menší než 25 stupňů, je již splněn jeden předpoklad vytvoření kvalitního spoje a plast je slepitelný.

Druhy lepidel

Rozpouštědlová lepidla lze použít pouze pro spojování identických nebo podobných termoplastů. Rozpouštědlo se aplikuje na spojované povrchy, potom se části spojí a vzájemně pevně sevřou. Po vyprchání rozpouštědla z lepeného místa se získá velmi pevný spoj (obvykle pevnější než při bezrozpouštědlovém lepení).

Epoxidová lepidla jsou termosetické pryskyřice. Dvousložkové systémy založené na kombinaci pryskyřice / tužidlo se po smíchání vytvrdí (lze to uspíšit zahřátím). U jednosložkových epoxidů jsou tyto dvě složky již smíchány a k vytvrzení vyžadují pouze zahřátí.

Polyuretanová lepidla jsou obvykle dvousložková, jednou složkou je vždy izokyanát. Polyuretanová lepidla s nízkou viskozitou jsou dostupná, ale jejich zdravotní závadnost je dána nízkou molekulovou hmotností složek. Tato lepidla poskytují silné, pružné spoje a mohou býti použita pro spojování širokého rozsahu materiálu. Mají vysokou odolnost proti nárazu a vynikající odolnost proti loupacím silám.

Kaučuková lepidla jsou založena na roztocích přírodních nebo syntetických kaučuků, od relativně nízkoviskózních roztoků až po viskózní pasty a polopevné látky. Pracuje se s nimi při pokojové teplotě s odpařováním nebo s absorpcí rozpouštědla.

Kyanoakryláty jsou relativně nízkoviskózní kapaliny založené na akrylátových monomerech. Vytvrzují se velmi rychle po styku s malými stopami povrchové vlhkosti. Jsou-li umístěny mezi těsně doléhajícími povrchy, některé vytvoří pevné spoje ve dvou až třech sekundách. Úplná pevnost se získá po 5 až 20 hodinách. Vzhledem k velké rychlosti vytvrzování mohou být kyanoakryláty použity pouze pro lepení relativně malých povrchů.

Skupina lepidel založených na různých akrylátových monomerech s přídavkem kaučuku s nízkou molekulovou hmotností, které vytvářejí velmi dobrou odolnost proti nárazovým a loupacím silám. Jsou to dvousložková lepidla (pryskyřice + tužidlo) s viskozitami velmi nízkými až velmi vysokými.

Tavná lepidla jsou zlepšením prvních známých lepidel – roztavených vosků. Jsou dostupná v různých formách: prášcích, filmech, prutech, tabletách a také kapalinách. Mnohé syntetické termoplastické polymery mohou být použity jako tavná lepidla. Tato lepidla tají při zahřátí a tvrdnou při ochlazení. Tuhnou rychle, ale nevydrží vysoká zatížení a obvykle mají nízkou tepelnou odolnost.

Většina anaerobních lepidel je spíše známa jako tmely. Tato jednosložková lepidla, založená na akrylových polyesterových pryskyřicích, tuhnou v nepřítomnosti vzduchu a v přítomnosti kovu. Je dostačující, aby pouze jedna ze spojovaných částí byl kov. [20]

Úprava povrchu před lepením

Když je znám druh plastu je možno zvolit správný typ lepidla a připravit povrch lepených předmětů. Pro konstrukci lepeného spoje platí ta samá pravidla jako u dřeva a kovů. Plasty je třeba před lepením zdrsnit smirkovým papírem se zrnitostí 180 – 220 a odmastit lihem, isopropanolem či speciálními odmašťovači. [21]

Lepení reaktoplastů

Fenoplasty (bakelit) jsou teplem tvrditelné lisovací hmoty obsahující fenolformaldehydové pryskyřice s různými plnivy organického a anorganického původu (např. umakart, pertinax, texgumoid aj.). Plochy před lepením je nutné obrousit a odmastit lihem, acetonem, butanonem nebo perchloretylenem. Pro lepení fenoplastů jsou vhodná reaktivní lepidla. Pro lepení malých ploch se používají kyanoakrylátová (vteřinová) lepidla. Pro lepení větších ploch a tam, kde třeba překlenout větší spáru ve spoji, jsou vhodná epoxidová dvousložková lepidla, jak plněná tak neplněná, dále dvousložková polyuretanová lepidla, speciální rozpouštědlová lepidla a lepidla na bázi PMMA a polyuretanu.

Aminoplasty jsou teplem tvrditelné lisovací hmoty na bázi močovinoformaldehydových a melaminoformaldehydových pryskyřic (např. vypínače, zásuvky, rozdvojky aj.). Technologie a technika lepení je v podstatě stejná jako u fenoplastů. [21]

Lepení termoplastů

Polystyren (PS, HPS, PPS) je souhrnné označení řady termoplastů na bázi styrenu. Standardní polystyren (PS) a houževnatý polystyren (HPS) se používají k výrobě různých součástí spotřebního zboží. Pro lepení PS a HPS jsou pro malé plochy vhodná zejména rozpouštědlová lepidla, pro větší plochy pak reaktivní polyuretanová lepidla a epoxidová lepidla.

Pěnový expandovaný polystyren (ePS) je materiál s vynikajícími termoizolačními vlastnostmi, nejčastěji je dodáván v podobě různých desek a tvarových výlisků. Pro lepení ePS navzájem a na lepení ePS na neporézní materiály se používají speciální kontaktní rozpouštědlová lepidla a MS – polymery. Pro lepení ePS na porézní materiály se používají disperzní lepidla a polyuretanová reaktivní lepidla.

ABS (akrylonitril–butadien–styren) je plast používaný při výrobě různých součástek spotřebního zboží. Pro lepení jsou vhodná rozpouštědlová lepidla a polyuretanová reaktivní lepidla.

SAN (styren–akrylonitril) – vhodná lepidla podobně jako u ABS.

Polymetylmetakrylát (PMMA) – organické sklo, plexisklo je čirý termoplast, nejčastěji v podobě desek různé síly, bezbarvých i barevných. Pro lepení PMMA se nejčastěji používají rozpouštědlová lepidla. Z reaktivních lepidel lze použít kyanoakrylátová zejména pro malé plochy a lepidla na bázi polyuretanu.

Polykarbonát (PC) lze lepit reaktivními lepidly. Malé plochy kyanoakrylátovými lepidly, větší plochy polykarbonátu navzájem a v kombinaci s jinými materiály lze lepit reaktivními lepidly na bázi epoxidu, nebo speciálními rozpouštědlovými lepidly. Ve stavebnictví se používá polykarbonát pod obchodním názvem LEXAN, který je určen zejména pro zasklívání. Lepí se neutrálním silikonem anebo MS–polymerem.

Polyvinylchlorid (PVC) se vyrábí ve více modifikacích. Tvrzené PVC (trubky a spojovací instalační trubky, desky, tyče folie aj.) se lepí rozpouštědlovými lepidly a reaktivními lepidly. Měkčené PVC bez textilního nosiče (např. dekorační folie, nafukovací hračky, technické folie aj.) se navzájem lepí rozpouštědlovými lepidly. Měkčené PVC s textilním nosičem (koženky) na kovy, dřevo, karton a čalounické porézní materiály se lepí kontaktními kaučukovými lepidly.

Podlahoviny z měkčeného PVC se lepí kaučukovými kontaktními lepidly a akrylátovými disperzními lepidly. Pěnový PVC je nejlépe lepit reaktivními epoxidovými lepidly.

Polyamid (PA) je houževnatý plast (tyče, desky, tvarové odlitky, suché zipy, kluzná ložiska aj.), který se lepí navzájem nebo v kombinaci s jinými materiály kyanoakrylátovými lepidly zejména pro malé plochy. Pro větší plochy se používají kontaktní kaučuková lepidla. Pro kombinační lepení polyamidu s kovy a dřevem se používají dvousložková epoxidová lepidla.

Polyetylen (PE) a polypropylen (PP) jsou plasty souhrnně nazývané polyolefiny. Mají široké použití při výrobě spotřebního zboží. Vzhledem k jejich nepolárnímu charakteru mají špatné adhezívní vlastnosti, a tím obtížnou slepitelnost. Polyolefiny lze lepit jenom v případě vhodné povrchové úpravy před lepením (aktivací). Jednou z možností je několikanásobné ožehnutí plynovým hořákem (povrch se nesmí natavit). Po této úpravě lze lepit polyolefiny kontaktními kaučukovými lepidly, epoxidovými dvousložkovými lepidly a polyuretanovými dvousložkovými lepidly. Chemické úpravy povrchu, jako je například moření kyselinou chromsírovou, nelze v domácích podmínkách použít.

V domácích podmínkách lze pro lepení polyolefinů použít kyanoakrylátová (vteřinová) lepidla s aktivátorem. Práce s aktivátorem je jednoduchá. Aktivátor se nanese na povrch plastu a za několik sekund je možné nanášet lepidlo běžným způsobem.

Polytetrafluoretylen (PTFE) známý pod obchodním názvem TEFLON je v běžných domácích podmínkách neslepitelný.

Celuloid je vysoce hořlavý, snadno se rozpouští v acetonu a etylacetátu. Pro lepení celuloidu jsou vhodná rozpouštědlová lepidla na bázi nitrocelulózy. [21]