Materialen & voorbereiding
PE en PP verlijmen: waarom het moeilijk is en wanneer het lukt
PE en PP hebben een lage oppervlakte-energie en hechten bijna niet vanzelf. Dit zijn de behandelingen, lijmtypen, valkuilen en de waarschuwingen die het verkoopmateriaal vaak overslaat.
Waarom PE en PP niet vanzelf verlijmen
Verlijmen vereist dat de lijm kan binnendringen en een binding met het oppervlak kan vormen. PE, PP, PTFE en POM zijn zeer weinig reactief en hebben een lage oppervlakte-energie, waardoor de lijm boven op het materiaal blijft liggen in plaats van eraan te binden. Daarom houden een gewone contactlijm of een snelle secondelijm geen stand op deze materialen.
Dezelfde eigenschap is de reden waarom de materialen chemisch resistent en moeilijk afbreekbaar zijn. Wat ze goed maakt in een chemische installatie, maakt ze lastig te verlijmen. Als het werkstuk gelijmd moet worden, moet het oppervlak eerst worden gewijzigd.
Oppervlaktebehandeling maakt het hele verschil
Koronabehandeling, vlamverzinking of plasmatreatment verhoogt de oppervlakte-energie zodat de lijm kan binden. De behandeling moet vlak voor het verlijmen worden uitgevoerd, omdat het effect na verloop van tijd afneemt en omdat stof en vet op het oppervlak dit tenietdoen.
Primer kan op sommige materialen als tussenlaag worden gebruikt, maar werkt niet als vervanging voor een juiste voorbehandeling. Reiniging met alcohol of een ander ontettingsmiddel is noodzakelijk, maar zorgt op zich niet voor een binding op PE en PP.
De behandeling moet in de productie worden ingepast: een werkstuk dat gisteren is behandeld, is vandaag niet noodzakelijk geschikt. Noteer daarom het tijdstip en de methode van behandeling in de werkinstructie.
Lijmtypen die kunnen worden gebruikt
Voor constructief verlijmen van PE en PP worden typisch tweecomponenten epoxy of acryl gebruikt, eventueel polyurethaan voor flexibele verbindingen. De lijm moet gedocumenteerd zijn voor het specifieke materiaal en voor de belasting waaraan de verbinding wordt blootgesteld. Er zijn ook smeltlijmen en warmte-geactiveerde lijmen, maar deze bieden geen constructieve sterkte op PE.
Voor elke lijm moet u de uithardingstijd, temperatuurgevoeligheid, elasticiteit en chemische resistentie kennen in verhouding tot het medium in de installatie. Een lijm die bestand is tegen water bij 20 °C, is niet noodzakelijk bestand tegen een chloorhoudende oplossing bij 60 °C.
| Overweging | Wat u moet helder krijgen |
|---|---|
| Mechanische stabiliteit | Moet de verbinding belasting dragen of is deze alleen dicht? |
| Thermische stabiliteit | Bedrijfstemperatuur en uitzetting in verhouding tot de elasticiteit van de lijm |
| Chemische resistentie | De invloed van het medium op zowel kunststof als lijm |
| Pasnauwkeurigheid | Spleetopening en pasvorm van de werkstukken, de lijm vereist een bepaalde spleet |
| Uithardingstijd en productie | Kan het werkstuk de vereiste tijd vastgeklampt blijven liggen? |
| Arbeidsomstandigheden | Ventilatie, veiligheidsinformatieblad en omgang met de hardingscomponent |
| Recycling | Kan het werkstuk worden gedemonteerd en is de lijm verenigbaar met recycling? |
De lijst bevat de aspecten die het vaakst over het hoofd worden gezien. Neem deze door voordat een lijm wordt geselecteerd.
Verkoopargumenten en de werkelijkheid: lijm is geen snelkoppeling
Leveranciers van lijm en hulpstoffen adverteren producten vaak met uitspraken als "lijmt alles", "sterker dan lassen" en "vereist geen voorbehandeling". Dat laatste is op PE en PP bijna altijd onjuist. De lage oppervlakte-energie van het materiaal verandert niet doordat de lijm duur of nieuw is.
Een treksterkte uit een gegevensblad is gemeten op een specifiek proefstuk, met een bepaalde oppervlaktebehandeling, een bepaalde lijmdikte en een bepaalde uithardingscurve. Dit cijfer kan niet zomaar worden overgedragen naar een andere productie. Vraag daarom naar beproeving op precies uw materiaal en uw belasting, niet naar het hoogste cijfer in de brochure.
Er is geen algemene norm die een gelijmde PE- of PP-verbinding tot een gedocumenteerde drukdragende verbinding maakt op een lijn met smeltlassen. Voor drukleidingen moet verlijmen daarom project- of leverancierspecifiek worden goedgekeurd en moet de verbinding worden gedocumenteerd met beproeving. Een gelijmde leidingverbinding kan niet zomaar een gelaste verbinding vervangen.
Wanneer de verlijming loslaat: typische oorzaken
Een gelijmde verbinding faalt zelden als een plotselinge catastrofe. Deze laat langzaam los: eerst bij de randen, dan door wateropname, temperatuurschommelingen of aanhoudende belasting. De breuk kan optreden aan het grensvlak tussen lijm en kunststof (adhesief) of in de lijm zelf (cohesief), en beide soorten falen vereisen verschillende maatregelen.
De meest frequent voorkomende oorzaken zijn verontreiniging door losmiddel, olie, vet of stof; te weinig of te laat uitgevoerde oppervlaktebehandeling; verkeerde lijm voor het materiaal; te dikke lijmvoeg; te weinig persdruk; te korte uithardingstijd; en verschillende uitzettingscoëfficiënten die de verbinding belasten bij temperatuurveranderingen.
Vocht en vorst zijn bijzonder kritisch. Water kan binnendringen in een onvoldoende voorbehandeld grensvlak en vorst voor volledige uitharding kan de reactie stoppen. Bij buitengebruik moet de lijm gedocumenteerd zijn voor UV, regen en vorst, niet alleen voor droge binnentests.
| Fout | Typische oorzaak | Eerste maatregel |
|---|---|---|
| Laat los bij de rand zonder lijmresten | Verontreinigd of niet-voorbehandeld oppervlak | Reinigen, opnieuw voorbehandelen en testen op een nieuw werkstuk |
| Lijmrest blijft slechts aan één zijde achter | Adhesiebreuk bij het grensvlak | Controleer voorbehandeling, primer en lijmkeuze |
| Breuk midden in de lijmvoeg | Te dikke voeg, verkeerde mengverhouding of onvolledige uitharding | Controleer menging, voeg en uithardingsomstandigheden |
| Verbinding wordt lek na enkele weken | Wateropname, kruip of temperatuurbeweging | Kies een gedocumenteerd systeem en voer een duurtest uit |
| De lijm hardt niet uit | Te lage temperatuur, te hoge luchtvochtigheid of verstreken houdbaarheid | Volg de klimaateisen van het gegevensblad en gebruik een verse batch |
Het breukbeeld is de belangrijkste informatie. Bewaar het proefstuk en beschrijf of de breuk in de lijm of bij het oppervlak zit.
Chemie, arbeidsomstandigheden en afval
Het is onjuist dat alle lijmproducten giftig zijn. Het is even onjuist om ze als onschadelijk te behandelen omdat ze uitharden. Het risicoprofiel zit met name in de niet-uitgeharde componenten: epoxyharders kunnen bijtend en sensibiliserend zijn, polyurethaanlijmen kunnen isocyanaten bevatten die astma en luchtwegallergieën kunnen veroorzaken, en methacrylaatlijmen kunnen huid- en luchtwegsensibilisatie veroorzaken. Op basis van oplosmiddelen geformuleerde lijm geeft VOS af en kan brandbaar zijn.
Gebruik de handschoenen die de fabrikant voorschrijft, typisch nitril en geen latex, en vervang ze wanneer ze verontreinigd zijn. Vermijd huidcontact, ook bij het mengen en opruimen. Niet eten, drinken of roken in het werkgebied. Bij werkzaamheden in besloten ruimten, containers of sleuven moet er ventilatie aanwezig zijn, en bij isocyanaten of grote hoeveelheden oplosmiddel moet ademhalingsbescherming worden gekozen volgens het veiligheidsinformatieblad, niet naar eigen goeddunken.
Uitgeharde lijm is niet automatisch onschadelijk. Het schuren van een uitgeharde voeg produceert stof dat bij de bron moet worden afgezogen. Resten, lege patronen en mengbakken moeten worden afgevoerd volgens de voorschriften van de fabrikant en de lokale autoriteiten. Lijmresten op PE en PP schaden de recycling, omdat het materiaal niet samen met de kunststof kan worden omgesmolten. Verbrand geen lijmafval zonder het product te kennen.
Waar verlijmen de juiste keuze is
Verlijmen is relevant wanneer werkstukken niet kunnen worden gesmolten: verschillende materialen, dunne platen waar warmte tot vervorming zou leiden, werkstukken met gevoelige inlays, of verbindingen waarbij een lasbraam ongewenst is. Het wordt ook gebruikt om beugels, schroefdraadinzetstukken en dergelijke op platen te bevestigen.
Bij leidingen van PE en PP is verlijmen zelden de juiste oplossing. Lassen levert een verbinding op met dezelfde sterkte als het materiaal, terwijl een gelijmde leidingverbinding speciale documentatie vereist en niet als drukdragend kan worden beschouwd zonder de goedkeuring van de leverancier. Voor drukleidingen verwijzen wij naar stuiklassen, moflassen en elektromoflassen.
Test altijd op het concrete werkstuk
De tabel van een lijmleverancier is een uitgangspunt, geen garantie. Test daarom op werkstukken uit de actuele productie, met de actuele oppervlaktebehandeling en de actuele uithardingscurve, en test de verbinding met de belasting die deze moet doorstaan: trek, schuif of waterdruk.
Documenteer de test met datum, materiaal, behandeling, lijmbatch, uithardingstijd en resultaat. Bij herhalende taken is deze documentatie meer waard dan nog een gegevensblad, omdat deze laat zien wat er daadwerkelijk werkte in uw productie. Zie ook testen en documentatie.