溫度對(duì)熱熔壓敏膠剝離力的影響分析
來源：天氏庫力 發(fā)布日期
2018-08-15 瀏覽：
膠水膠帶行業(yè)必須要做的一項(xiàng)測試就是剝離，剝離按測量方式的不同又可分為45度剝離、90度剝離和180度剝離，膠水的剝離力會(huì)受到很多因素的影響，其中溫度就是很重要的一項(xiàng)，本文我們著重介紹一下溫度對(duì)熱熔壓敏膠剝離力的影響。
熱熔壓敏膠的Tg或Tan δ值高低是決定剝離力的關(guān)鍵因素。通用型熱熔壓敏膠的Tg通常在-10到10°C的范圍內(nèi)。在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，剝離力會(huì)隨著Tg的降低而降低。這是因?yàn)?，?dāng)配方的Tg降低時(shí)，室溫下的損耗角正切值(Tanδ)也會(huì)降低(整個(gè)Tanδ曲線向低溫區(qū)平移所致)。
因此，室溫下貼合過程中冷流的傾向以及膠黏劑在分離時(shí)的伸長量會(huì)變小。根據(jù)相同的原理，如果膠黏劑的Tg是固定的，當(dāng)試驗(yàn)溫度升高時(shí)(遠(yuǎn)離Tanδ峰值)，在此測試溫度下的損耗角正切值(Tanδ)會(huì)降低，剝離力也因此而下降。
損耗角正切值(Tanδ)的大小是壓敏膠流動(dòng)或潤濕特性很好的指標(biāo)。
另一方面，膠黏劑的G’則反應(yīng)了膠黏劑在受輕壓下的瞬間形變能力和膠黏劑從被貼物表面分離時(shí)的抗張強(qiáng)度。用流變儀進(jìn)行典型熱熔壓敏膠的溫度掃描時(shí)，可以觀察到下面四個(gè)流變區(qū)。
典型的通用型熱熔壓敏膠的流變數(shù)據(jù)曲線
1. 玻璃態(tài)區(qū)
從低溫區(qū)開始，損耗角正切曲線開始時(shí)非常低，然后逐漸增加到高值，我們將這個(gè)峰值的溫度稱為Tg。 G’在這個(gè)區(qū)內(nèi)基本上都較高較平，隨著溫度的升高并沒有很大的變化。膠黏劑在玻璃態(tài)區(qū)呈現(xiàn)比較脆的特徵。
2. 玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)
損耗角正切值(Tanδ)相當(dāng)高，這表明膠黏劑在這個(gè)區(qū)域有較大的冷流傾向。G’在這個(gè)區(qū)域從玻璃態(tài)顯著的驟降到橡膠態(tài)。膠黏劑在玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)有較好的韌性。
3. 橡膠態(tài)平臺(tái)區(qū)
損耗角正切值(Tanδ)隨著溫度的升高先下降到最 小值。這一段稱為糾纏區(qū)。然后，損耗角正切值(Tanδ) 再從最 低值回升到1.0。這一段稱為解糾纏區(qū)。在損耗角正切降低的部分，聚合物分子鏈糾纏點(diǎn)逐漸增加，膠黏劑的彈性或內(nèi)聚強(qiáng)度也因此逐漸上升。當(dāng)溫度達(dá)到損耗角正切最 小值以上時(shí)，聚合物分子鏈則開始解糾纏，在受剪切力下作用下逐漸取向。在此平臺(tái)區(qū)的G’通常保持水平，或隨溫度的升高略微降低(和組 分間的相容性及分子量分布有關(guān)聯(lián))。
4. 粘流區(qū)
溫度達(dá)到苯乙烯相疇的軟化溫度時(shí)，膠黏劑就失去了物理交聯(lián)特性而變得可以熱流動(dòng)。當(dāng)損耗角正切值(Tanδ)大于1時(shí)，G’隨著溫度升高而顯著的降低。
溫度和剝離力的流變數(shù)據(jù)曲線圖
上圖明顯的標(biāo)示出每個(gè)流變區(qū)內(nèi)剝離力和破壞模式的變化。這張圖證明了剝離強(qiáng)度在試驗(yàn)或使用溫度高于室溫時(shí)確實(shí)是隨著溫度上升而降低。
1. 玻璃態(tài)區(qū)
剝離力相當(dāng)?shù)?，可能?huì)發(fā)生膠轉(zhuǎn)移(Transfer)。
2. 玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)
剝離力很高但是會(huì)跳動(dòng)；經(jīng)常觀察到的是規(guī)則的黏滑振動(dòng)(Stick-Slip)破壞模式。剝離力值的低點(diǎn)可能趨近于零。測試鋼板上可以觀察到規(guī)則性殘膠(Transfer)和沒殘膠(介面破壞Adhesive Fail)交替出現(xiàn)的破壞模式。
3. 橡膠態(tài)平臺(tái)區(qū)
剝離力逐漸降低；介面破壞(Adhesive Fail)和內(nèi)聚破壞(Cohesive Fail)的模式都可能觀察到，具體的破壞模式取決于膠黏劑本身的內(nèi)聚強(qiáng)度。黏附破壞通常在糾纏區(qū)中出現(xiàn)，而內(nèi)聚破壞通常發(fā)生在解糾纏區(qū)。
4. 粘流區(qū)
剝離力將會(huì)非常低，內(nèi)聚力相當(dāng)弱，內(nèi)聚破壞是唯 一的破壞模式。
總結(jié)：通過以上的分析及曲線圖，不難發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，熱熔壓敏膠的剝離力及剝離強(qiáng)度會(huì)逐漸降低。所以，溫度對(duì)熱熔壓敏膠的剝離力有著很大的影響，我們?cè)谧鰟冸x測試時(shí)需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求的溫度，在規(guī)定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行測試。
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