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溫度對熱熔壓敏膠剝離力的影響分析

返回列表來源:天氏庫力 發布日期 2018-08-15 瀏覽:

膠水膠帶行業必須要做的一項測試就是剝離,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,膠水的剝離力會受到很多因素的影響,其中溫度就是很重要的一項,本文我們著重介紹一下溫度對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鍵因素。通用型熱熔壓敏膠的Tg通常在-10到10°C的范圍內。在這個溫度范圍內,剝離力會隨著Tg的降低而降低。這是因為,當配方的Tg降低時,室溫下的損耗角正切值(Tanδ)也會降低(整個Tanδ曲線向低溫區平移所致)。
 
因此,室溫下貼合過程中冷流的傾向以及膠黏劑在分離時的伸長量會變小。根據相同的原理,如果膠黏劑的Tg是固定的,當試驗溫度升高時(遠離Tanδ峰值),在此測試溫度下的損耗角正切值(Tanδ)會降低,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或潤濕特性很好的指標。
 
另一方面,膠黏劑的G’則反應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的抗張強度。用流變儀進行典型熱熔壓敏膠的溫度掃描時,可以觀察到下面四個流變區。

典型的通用型熱熔壓敏膠的流變數據曲線
典型的通用型熱熔壓敏膠的流變數據曲線

1. 玻璃態區
從低溫區開始,損耗角正切曲線開始時非常低,然后逐漸增加到高值,我們將這個峰值的溫度稱為Tg。 G’在這個區內基本上都較高較平,隨著溫度的升高并沒有很大的變化。膠黏劑在玻璃態區呈現比較脆的特徵。
 
2. 玻璃化轉變區
損耗角正切值(Tanδ)相當高,這表明膠黏劑在這個區域有較大的冷流傾向。G’在這個區域從玻璃態顯著的驟降到橡膠態。膠黏劑在玻璃化轉變區有較好的韌性。
 
3. 橡膠態平臺區
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。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。在損耗角正切降低的部分,聚合物分子鏈糾纏點逐漸增加,膠黏劑的彈性或內聚強度也因此逐漸上升。當溫度達到損耗角正切最 小值以上時,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。在此平臺區的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聯)。
 
4. 粘流區
溫度達到苯乙烯相疇的軟化溫度時,膠黏劑就失去了物理交聯特性而變得可以熱流動。當損耗角正切值(Tanδ)大于1時,G’隨著溫度升高而顯著的降低。
溫度和剝離力的流變數據曲線圖
溫度和剝離力的流變數據曲線圖

 
上圖明顯的標示出每個流變區內剝離力和破壞模式的變化。這張圖證明了剝離強度在試驗或使用溫度高于室溫時確實是隨著溫度上升而降低。

1. 玻璃態區
剝離力相當低,可能會發生膠轉移(Transfer)。
 
2. 玻璃化轉變區
剝離力很高但是會跳動;經常觀察到的是規則的黏滑振動(Stick-Slip)破壞模式。剝離力值的低點可能趨近于零。測試鋼板上可以觀察到規則性殘膠(Transfer)和沒殘膠(介面破壞Adhesive Fail)交替出現的破壞模式。
 
3. 橡膠態平臺區
剝離力逐漸降低;介面破壞(Adhesive Fail)和內聚破壞(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聚強度。黏附破壞通常在糾纏區中出現,而內聚破壞通常發生在解糾纏區。
 
4. 粘流區
剝離力將會非常低,內聚力相當弱,內聚破壞是唯  一的破壞模式。

總結:通過以上的分析及曲線圖,不難發現隨著溫度的升高,
熱熔壓敏膠的剝離力及剝離強度會逐漸降低。所以,溫度對熱熔壓敏膠的剝離力有著很大的影響,我們在做剝離測試時需要嚴格按照標準要求的溫度,在規定溫度范圍內進行測試。

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【本文標簽】:熱熔壓敏膠剝離力,溫度對剝離力的影響

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