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压敏胶(3MVHB)的冬季失效问题与对策

.近几年冬季开始降温,多地气温相继打破历史.低记录,出现了罕见的极寒天气受此影响,中国大部尤其是北方地区的很多压敏胶用户,遇到了胶带粘性下降粘接失效等问题,不仅造成了客户经济上的损失,更降低了客户对我们产品的满意度究竟胶带性能与温度有何关联?怎样才能帮助客户未雨绸缪,应对严寒?希望下面的分析和经验能对大家有所帮助

1.压敏胶的基本原理

压敏胶(Pressure Sensitive Adhesives)简称PSA,是一种同时具备了液体粘性和固体弹性的粘弹体,它通常以胶带胶膜标签及保护膜等产品的形式出现在我们身边压敏胶的核心成分是高分子聚合物,它在不同的温度下会呈现不同的物理状态在我们推荐使用的温度范围内,高分子处于半固态(如图1),具有粘弹特性:在外界压力的作用下它能产生粘性流动,与被粘表面紧密接触,产生分子之间的相互作用力,即粘接强度另外,半固态的高分子能够提供粘接所需要的内聚强度因此,在推荐温度范围内,压敏胶可以正常使用

2.压敏胶失效的类型

压敏胶的失效类型主要分为3类:界面破坏胶层破坏混合破坏一般而言,压敏胶的粘接效果取决于界面粘接强度以及胶自身内聚强度界面破坏是指压敏胶与被粘表面之间的粘接强度不足,从被粘表面完全脱离,被粘面基本上没有残留的胶胶层破坏是因压敏胶的内聚强度低,受力时胶层自身破坏,部分的胶

残留在被粘表面混合破坏是指上述2种破坏的混合通常,随着温度的降低,压敏胶失效的演变规律是由胶层破坏向混合破坏过渡,.终发展为界面破坏

3.低温条件下压敏胶失效的特点及原因分析

在极寒天气条件下,压敏胶失效以界面破坏为主主要原因是压敏胶与基材之间的粘接力不足压敏胶具有足够粘接力需要下列条件:

在适当温度下施加均匀压力,使得压敏胶与被粘表面实现有效接触,进而通过分子运动,浸润被粘表面并实现粘接而低温下压敏胶分子运动迟缓,难以快速浸润被粘表面,同时低温下压敏胶的模量增大,施加同样的压力时,胶的形变较小,有效接触面积较常温下偏小,.终导致粘接强度偏低

提供一定的养护时间,使得压敏胶的分子链与基材表面充分接近,以建立粘接强度(如图2)压敏胶作为一种高分子产品,其分子运动需要足够的时间,一般需要在适当温度下养护72小时,压敏胶与被粘表面之间的粘接强度才能从较弱的初始强度发展为.终粘接强度,从而达到理想的粘接效果而在这一过程中,温度同样是重要的影响因素,低温下分子运动变慢,建立强度所需要的时间也相应变长通过对客户的实地走访,我们发现很多压敏胶用户对寒冷天气准备不足,施工使用的环境温度大大低于使用我们的推荐温

度,这是导致冬季大量非常规压敏胶失效的主要原因;另外,压敏胶的储存或施工后养护期的环境温度偏低,这也是导致粘接失效的一个重要原因

4.压敏胶带冬季使用建议

请尽量选择低温型胶带完成冬季的粘接应用这类胶带在较低温度下仍能保持分子运动的能力,从而保证了低温使用性能除此之外,还可以从储存施工和养护条件等方面进行改进,保证压敏胶产品的冬季使用性能

储存条件

低温储存不但会使分子运动被冻结,无法有效浸润,还会将其从半固态变为脆性无粘性的玻璃态,造成初粘性下降甚至消失此外,当胶带从低温仓储环境中直接移入温室时,表面易结露,使压敏胶离型纸受潮而变褶皱,影响胶带的正常使用为了获得压敏胶的.佳使用性能,建议将压敏胶带密封在原始包

装中,在2350%相对湿度的环境中储存对于成卷的压敏胶带,应将卷芯竖直放置,避免胶带局部受压造成溢胶;需多卷叠放时,应将离型纸置于不同胶带卷之间,防止胶带卷侧面彼此粘连如果储存条件难以满足上述要求,则需要在使用前,将胶带放置在原包装内,置于烘箱中或暖气旁回暖一段时间,以保证胶带的使用温度高于厂家推荐的操作温度

施工条件

尽可能保证15以上的施工环境温度,必要时可采用热风枪等局部加热的方法同时,配合使用前的胶带回暖措施,保证胶带和贴附位置的温度高于推荐温度如果受工艺条件所限必须在低温下施工,需选用低温型压敏胶带,例如上海bwin下载地址销售的VHB4951产品系列,可以在0环境施工对于更为苛刻的应用环境,建议在选用低温型胶带的同时,使用94底涂剂对被粘表面进行预处理,改善被粘表面与胶带之间的亲和性,加快粘接强度的建立

5.养护条件

粘接强度的建立过程与温度和时间均有相关性粘接好的部件需在适宜的温度环境中养护一定的时间才能达到.终强度在此过程中,应避免粘接的部件过早置于低温环境或承受载荷,建议使用夹具延长压力作用时间并配合保温措施加快强度建立

 


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