溫度對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(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)。在這個溫度范圍內(nèi)，剝離力會隨著Tg的降低而降低。這是因為，當(dāng)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(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的伸長量會變小。根據(jù)相同的原理，如果膠黏劑的Tg是固定的，當(dāng)試驗溫度升高時(遠(yuǎn)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(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的抗張強度。用流變儀進(jìn)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(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(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區(qū)域有較大的冷流傾向。G’在這個區(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逐漸增加，膠黏劑的彈性或內(nèi)聚強度也因此逐漸上升。當(dāng)溫度達(dá)到損耗角正切最 小值以上時，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(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，膠黏劑就失去了物理交聯(lián)特性而變得可以熱流動。當(dāng)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(shù)據(jù)曲線圖
上圖明顯的標(biāo)示出每個流變區(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(tài)區(qū)
剝離力相當(dāng)?shù)?，可能會發(fā)生膠轉(zhuǎn)移(Transfer)。
2. 玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)
剝離力很高但是會跳動；經(jīng)常觀察到的是規(guī)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(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(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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