壓敏膠Pressure Sensitive Adhesives簡(jiǎn)稱(chēng)PSA是一種同時(shí)具備了液體粘性和固體彈性的粘彈體它通常以膠帶、膠膜、標(biāo)簽及保護(hù)膜等產(chǎn)品的形式出現(xiàn)在我們身邊。壓敏膠的核心成分是高分子聚合物它在不同的溫度下會(huì)呈現(xiàn)不同的物理狀態(tài)。在我們推薦使用的溫度范圍內(nèi)高分子處于半固態(tài)具有粘彈特性在外界壓力的作用下它能產(chǎn)生粘性流動(dòng)與被粘表面緊密接觸產(chǎn)生分子之間的相互作用力即粘接強(qiáng)度。另外半固態(tài)的高分子能夠提供粘接所需要的內(nèi)聚強(qiáng)度。因此在推薦溫度范圍內(nèi)壓敏膠可以正常使用。

                             

2.壓敏膠失效的類(lèi)型

壓敏膠的失效類(lèi)型主要分為3類(lèi)界面破壞、膠層破壞、混合破壞。一般而言壓敏膠的粘接效果取決于界面粘接強(qiáng)度以及膠自身內(nèi)聚強(qiáng)度。界面破壞是指壓敏膠與被粘表面之間的粘接強(qiáng)度不足從被粘表面完全脫離被粘面基本上沒(méi)有殘留的膠。膠層破壞是因壓敏膠的內(nèi)聚強(qiáng)度低受力時(shí)膠層自身破壞部分的膠殘留在被粘表面。混合破壞是指上述2種破壞的混合。

通常隨著溫度的降低壓敏膠失效的演變規(guī)律是由膠層破壞向混合破壞過(guò)渡最終發(fā)展為界面破壞。

 

3.低溫條件下壓敏膠失效的特點(diǎn)及原因分析

在極寒天氣條件下壓敏膠失效以界面破壞為主。主要原因是壓敏膠與基材之間的粘接力不足。壓敏膠具有足夠粘接力需要下列條件

① 在適當(dāng)溫度下施加均勻壓力使得壓敏膠與被粘表面實(shí)現(xiàn)有效接觸進(jìn)而通過(guò)分子運(yùn)動(dòng)浸潤(rùn)被粘表面并實(shí)現(xiàn)粘。而低溫下壓敏膠分子運(yùn)動(dòng)遲緩難以快速浸潤(rùn)被粘表面，同時(shí)低溫下壓敏膠的模量增大施加同樣的壓力時(shí)膠的形變較小有效接觸面積較常溫下偏小最終導(dǎo)致粘接強(qiáng)度偏低。

② 提供一定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間使得壓敏膠的分子鏈與基材表面充分接近以建立粘接強(qiáng)度。壓敏膠作為一種高分子產(chǎn)品其分子運(yùn)動(dòng)需要足夠的時(shí)間一般需要在適當(dāng)溫度下養(yǎng)護(hù)72小時(shí)壓敏膠與被粘表面之間的粘接強(qiáng)度才能從較弱的初始強(qiáng)度發(fā)展為最終粘接強(qiáng)度從而達(dá)到理想的粘接效果。而在這一過(guò)程中，溫度同樣是重要的影響因素低溫下分子運(yùn)動(dòng)變慢建立強(qiáng)度所需要的時(shí)間也相應(yīng)變長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)客戶(hù)的實(shí)地走訪我們發(fā)現(xiàn)很多壓敏膠用戶(hù)對(duì)寒冷天氣準(zhǔn)備不足施工使用的環(huán)境溫度大大低于使用我們的推薦溫度，這是導(dǎo)致冬季大量非常規(guī)壓敏膠失效的主要原因，另外壓敏膠的儲(chǔ)存或施工后養(yǎng)護(hù)期的環(huán)境溫度偏低這也是導(dǎo)致粘接失效的一個(gè)重要原因。

 

4.壓敏膠帶冬季使用建議

請(qǐng)盡量選擇低溫型膠帶完成冬季的粘接應(yīng)用。這類(lèi)膠帶在較低溫度下仍能保持分子運(yùn)動(dòng)的能力從而保證了低溫使用性能。除此之外，還可以從儲(chǔ)存、施工和養(yǎng)護(hù)條件等方面進(jìn)行改進(jìn)，保證壓敏膠產(chǎn)品的冬季使用性能。

 

1.儲(chǔ)存條件

低溫儲(chǔ)存不但會(huì)使分子運(yùn)動(dòng)被“凍結(jié)”無(wú)法有效浸潤(rùn)，還會(huì)將其從半固態(tài)變?yōu)榇嘈詿o(wú)粘性的玻璃態(tài)，造成初粘性下降甚至消失。此外。當(dāng)膠帶從低溫倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中直接移入溫室時(shí)，表面易結(jié)露使壓敏膠離型紙受潮而變褶皺影響膠帶的正常使用。為了獲得壓敏膠的最佳使用性能，建議將壓敏膠帶密封在原始包裝中，在23℃，50%相對(duì)濕度的環(huán)境中儲(chǔ)存。對(duì)于成卷的壓敏膠帶應(yīng)將卷芯豎直放置避免膠帶局部受壓造成溢膠，需多卷疊放時(shí)，應(yīng)將離型紙置于不同膠帶卷之間防止膠帶卷側(cè)面彼此粘連。如果儲(chǔ)存條件難以滿(mǎn)足上述要求，則需要在使用前將膠帶放置在原包裝內(nèi)置于烘箱中或暖氣旁回暖一段時(shí)間以保證膠帶的使用溫度高于廠家推薦的操作溫度。

 

2. 施工條件

盡可能保證15℃以上的施工環(huán)境溫度，必要時(shí)可采用熱風(fēng)槍等局部加熱的方法。同時(shí)配合使用前的膠帶回暖措施保證膠帶和貼附位置的溫度高于推薦溫度。如果受工藝條件所限必須在低溫下施工需選用低溫型壓敏膠帶例如VHB4951產(chǎn)品系列可以在0℃環(huán)境施工。對(duì)于更為苛刻的應(yīng)用環(huán)境建議在選用低溫型膠帶的同時(shí)使用94底涂劑對(duì)被粘表面進(jìn)行預(yù)處理改善被粘表面與膠帶之間的親和性，加快粘接強(qiáng)度的建立。

 

3. 養(yǎng)護(hù)條件

粘接強(qiáng)度的建立過(guò)程與溫度和時(shí)間均有相關(guān)性。粘接好的部件需在適宜的溫度環(huán)境中養(yǎng)護(hù)一定的時(shí)間才能達(dá)到最終強(qiáng)度。在此過(guò)程中，應(yīng)避免粘接的部件過(guò)早置于低溫環(huán)境或承受載荷，建議使用夾具延長(zhǎng)壓力作用時(shí)間并配合保溫措施加快強(qiáng)度建立。