Racjonalne, naukowe projektowanie klejów Naukowcy badają specjalną klasę klejów i opracowują modele, które ułatwią ich projektowanie. Prowadzone symulacje mogą umożliwić racjonalne projektowanie przyjaznych dla środowiska produktów o pożądanych parametrach. Technologie przemysłowe © Thinkstock Istotny wpływ na stabilność, trwałość i sposoby deformowania materiałów kompozytowych złożonych z kilku elementów składowych mają interakcje na powierzchniach styku. Aby lepiej poznać takie zjawiska w przypadku miękkich klejów o nanostrukturze, naukowcy zainicjowali finansowany przez UE projekt Modify ("Multi-scale modelling of interfacial phenomena in acrylic adhesives undergoing deformation"). Badacze skoncentrowali się w szczególności na interakcjach między miękkimi cząsteczkami lateksu w akrylowych klejach samoprzylepnych (aktywowanych dociskiem) oraz na powierzchni styku kleju z podłożem. Istnieje wiele istotnych zastosowań, w których występuje kontakt między miękkim polimerem a twardym podłożem. Oznacza to, że modele obu rodzajów mogą posłużyć za przydatne narzędzia przesiewowe dla różnorodnych produktów. W ramach projektu Modify opracowano zaawansowane, wieloskalowe modele przenoszenia naprężeń między cząsteczkami lateksu na powierzchniach wewnętrznych dla polimerów o różnych topologiach. Naukowcy badali ponadto przenoszenie naprężeń na powierzchniach styku miękkiego kleju z twardym podłożem, uwzględniając skład chemiczny obu powierzchni. Badacze uwzględnili mikroskopowe interakcje fizykochemiczne na powierzchniach styku jako mające związek ze składem materiałów. Badania na poziomie cząsteczkowym uzupełniono analizami w skali mezo i makro w celu odpowiedniego opisania zachowań klejów. Ponieważ deformacje w klejach miękkich powodują przerywanie przestrzeni wewnętrznych i formowanie cienkich, bardzo elastycznych włókien, badacze przyglądali się ich zależności od początkowego składu chemicznego kleju. W modelach wieloskalowych uwzględniono też wpływ lepkości polimerów i aspekty przepływu (reologii). Choć podjęte prace nie były proste, były one niezbędne dla racjonalnego, naukowego projektowania akrylowych klejów samoprzylepnych o określonych właściwościach. Europejski rynek klejów aktywowanych dociskiem jest duży, szczególnie jeśli uwzględnić również produkty wytwarzane z użyciem takich klejów. W obliczu rosnących kosztów energii i presji regulacyjnej konieczne jest opracowanie energooszczędnych i przyjaznych dla środowiska procesów produkcji oraz stosowanie materiałów nadających się do recyklingu. Pomyślne modelowanie procesu adhezji i mechanizmów odrywania będzie mieć bezpośredni wpływ na projektowanie klejów o pożądanych własnościach użytkowych i środowiskowych, a tym samym na pozycję konkurencyjną UE na dużym rynku globalnym.
