Vi bruker dem nesten hver dag: plakater, klistremerker, dobbeltsidig tape. Når vi påfører dem på en overflate, fester de seg takket være viskoelastiske egenskaper til limmaterialet og kvaliteten på kontakt mellom lim og overflate. Men siden det ikke dannes noen reelle kjemiske bindinger,medlemskapet er ikke permanent og etter hvert som tiden går, har den en tendens til å reduseres, til et punkt hvor, før eller siden, plakaten går av. Årsaken er, som vanlig, vitenskapelig og må søkes i naturen til «limet», som kan mislykkes i å utføre sin funksjon på grunn av en rekke faktorer: fra nedbrytningen av polymeren (i praksis «bryter dens struktur»), til tretthet under gjentatte belastninger. Alder bidrar også til å påvirke levetiden til limet vårt (kontakt aldring) og miljøforhold, spesielt temperatur og fuktighet som kan akselerere tapet av vedheft.
Hvordan lim fester seg: kjemien til PSA-er
Lim som brukes i dobbeltsidig tape eller plakater kalles «Trykksensitive lim (PSA)»materialer som fester seg til en overflate ikke gjennom en kjemisk reaksjon, men takket være svakere interaksjoner aktivert av en lett trykk. For å være tydelig, medlemskap «aktiveres» når vi trykker med fingeren vår post-it som vi vil henge på veggen: hvis vi plasserte den uten å trykke, ville den falle. PSAer er laget av polymerer med viskoelastiske egenskaper: de er solide, men de beveger seg – flyter mellom dem – litt som om de var flytende. Denne funksjonen lar PSAer utvide (akkurat som en drink sølt på bordet ville gjøre) på overflaten der vi påfører dem og av tilpasse seg «elastisk» selv til en overflate som ikke er helt glatt, for eksempel veggen hjemme. Obligasjonen skyldes svake attraktive krefter mellom lim og overflate som kommer forsterket nettopp av presset vi bruker. I hovedsak er adhesjonen av PSAer ikke avhengig av en «kjemisk binding» med sterke bindinger, men av kombinasjonen mellom materialets viskoelastisitet og nær fysisk kontakt med overflaten.
Hvorfor PSA-er mister sin klebeevne over tid: årsakene
Selv om de lar deg få en utmerket klebeevne uten spesielle kjemiske reaksjoner eller overmenneskelig innsats (tross alt er et lett trykk med fingeren nok), de er ikke evige. Du har kanskje sett favorittplakaten din som henger på soverommet ditt når du var liten: Dessverre er det ikke noe mer enn en uunngåelig konsekvens på grunn av både kjemien i PSA-ene og miljøet i rommet vårt.
PSA nedbrytning
La oss starte fra kjemien til selve limene: over tid selve limmaterialet det kan endre seg, sakte nedverdigende. PSA er polymerer og, som andre materialer av polymer natur, over tid de har en tendens til å tape del av egenskapene som kjennetegner dem og som gjør at de kan utvise klebeegenskaper. I vitenskapen snakker vi om «aldring» (aldring, akkurat som levende vesener) av polymerer, hovedsakelig på grunn av en modifikasjon av polymerstrukturen over tid.
Kontakt aldring
Et beslektet, men distinkt fenomen er den såkalte «kontakt aldring» (kontakt aldring); ikke bare strukturen til PSA, men også grensesnittet mellom limet og overflaten endres over tid. Ved å holde limet i kontakt med en overflate i svært lange perioder kan polymerkjedene omorganisere i grensesnittet med overflaten, gradvis endre kvaliteten på kontakten. For langvarige adhesjoner kan noen polymerkjeder flytte til forskjellige områdersom påvirker overflatekontakten, noe som fører til en forskjellig vedheftskvalitet fra den første.
Stresstretthet
Selv når det ikke er store forandringer (som rifter eller støt), kan et lim gradvis svekkes etter hvert som det utsettes for små gjentatte påkjenninger. Dette er et fenomen som kalles «utmattelse» eller tretthet: mikrovibrasjoner, små bevegelser av overflaten… kan føre til progressive sammenbrudd av de svake interaksjonene mellom limet og overflaten, med spredning av mikrosprekker ved grensesnittet. Hver syklus av «stress» produserer minimal nedbrytning, men etter hvert som den akkumuleres fører den til en langsom og progressiv svikt.
Miljøfaktorer: fuktighet, temperatur
Sist, men ikke minst, må miljøet rundt vurderes. Spesielt temperatur og fuktighet de kan akselerere svekkelse av et lim, selv om det ikke utsettes for betydelig belastning eller overdreven slitasje over tid. Flere studier viser hvordan to miljøfaktorer gradvis påvirker egenskapene til polymere materialer:
- der temperatur kan føre til endringer i viskoelastisiteten til polymeren, noe som gjør limet mykere eller sprøere avhengig av forholdene;
- defuktighet kan være absorbert i det klebende materialet, endreog deformasjons- og adhesjonsegenskaper og fremme kjemisk nedbrytning av PSA.
Samlet sett er fuktighet-temperatur-kombinasjonen blant de mer skarpe årsaker på grunn av tapet av mekanisk motstand til limet og dets klebeevne, akselererer nedbrytnings-, aldrings- og utmattelsesprosessene beskrevet ovenfor. Så vær forsiktig med hvordan vi oppbevarer plakatene våre, hvis vi ikke vil ha ubehagelige overraskelser!
