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标签用热熔压敏胶的胶黏力手艺讨论

网上澳门金沙娱乐  缩小字体 公布日期:2017-04-05  阅读次数:66
热熔压敏胶具有零净化、安全安康、节流存储与运输空间、可自动化高速加工和具有高初黏性的特征与优势,在西欧国度和地域曾经被胜利地使用在标签范畴超越30年的工夫,而国外在近来10年间才开端测验考试将热熔压敏胶应用到标签市场。因为热熔压敏胶具有标签用其他胶无与伦比的优势,其使用远景毋庸置疑。正确认识和利用热熔压敏胶是当前标签从业者的一项主要使命。担当国外胶粘剂工业协会外洋手艺参谋的曹通远博士从1985年开端致力于标签用热熔压敏胶的研讨,有着十分丰硕的实际和实践经验。我们有幸约请到曹通远博士为本栏目撰稿,在持续刊载的“标签用热熔压敏胶的胶黏力讨论”、“标签用热熔压敏胶的特性讨论”、“标签用热熔压敏胶在国外开展的隐忧与改进标的目的”等3篇文章中,曹通远博士将与读者分享他的心得体会和贵重经历。

从20世纪70年月晚期SIS(苯乙烯-异戊二稀嵌段共聚物)被引进压敏胶配方以后,以SIS为根底配制而成的热熔压敏胶就逐步使用在各种标签上。在热熔压敏胶的发展过程中,为了满意多样化的使用市场与特别需求,很多差别分子结构的SIS和共同利用的增黏剂如雨后春笋般地被分解出来。不管热熔压敏胶中的个体原材料具有怎样特别的分子结构,在挑选原材料时都需求思索各身分之间的兼容性和混淆完成以后的胶黏物性。本文将偏重讨论标签用热熔压敏胶的胶黏力。

热熔胶是具有100%固体身分,不含溶剂和水,加热后具有可塑性的一种胶黏剂。热熔胶在室温下为固体,受热后会硬化,以至变成熔融体,在必然的高温下可发生极佳的热黏性,用于黏结各类差别的材质。热熔胶在加热及冷却历程中其实不会发作任何化学变化,如架桥反响。仅显现可逆的物理形状的变革。在室温下为固态,以手指施加细微压力便可发生胶黏结果的热熔胶普通称之为热熔压敏胶。大多数热熔压敏胶都包罗苯乙烯嵌段共聚物(供给热熔压敏胶的耐热性、强度或内聚力)、增黏树脂(改进黏着特性,低落熔融黏度)、硬化油(低落黏度、硬度,改进耐寒性,降低成本)、抗氧化剂(避免或减缓胶黏剂因受高热、机器剪切、存储形成的氧化与老化)等四种身分。

  热熔压敏胶胶黏力的滥觞及一些影响身分

1.胶黏力的滥觞

胶黏剂要供给恰当的胶黏力,需求经由过程以下5种感化:①物理性吸附;②机器着锚;③高分子内部穿透;④化学架桥;⑤静电吸引。热熔压敏胶的胶黏方法次要依托物理性吸附及机器着锚。

(1)物理性吸附

物理性吸附力从弱到强可分为凡得瓦耳力、偶电性、氢键及离子键。实践使用测试证明,极性高的胶黏剂可对被贴物引诱出较大的接口极性差而相互吸附,二者间的密着性也因而提高,从而发生较佳的胶黏力。恰当选用极性较高的化学物质分解热熔压敏胶,能够提高胶黏强度,加强对被贴物的吸附力。但是,极性较高的化学成分(元素)凡是具有较高的活性,简单与氧气感化而发生老化征象。除此之外,极性较高的化学成分色彩凡是较深,会影响胶黏剂或贴合物的表面,而低落了产物代价。关于外表能或极性很低的被贴物,如PE、PP等材质,在理论上需求选用极性十分低的胶黏剂来得到最小的接口打仗角度或最大打仗面积,从而得到最好的凡得瓦耳力。但实践经历表白,凡得瓦耳力对团体热熔压敏胶胶黏力的奉献并不如两物资接口间极性差所发生的电偶性来得明显。

另外,为了得到最好的胶黏性,凡是除了应挑选极性较高的增黏剂来改进胶黏力外,还需调解胶黏剂的黏弹性来得到最好的结果。假如淡色通明的表面是某些特别使用热熔压敏胶的须要诉求,那么所选用的色彩较浅、极性较低的增黏树脂将会较着地低落界面间的吸附力,使胶黏力削弱。欲提高淡色通明热熔压敏胶的胶黏力,则须依靠胶黏剂的黏弹性来补偿吸附力的不敷。

(2)机器着锚

不管胶黏剂的色彩与极性如何,任何胶黏剂都具有特有的黏弹性。黏性部门可使胶黏剂永久性流动、变形及永久性延长;弹性部门则可使胶黏剂发生霎时形变、反弹性、抗张强度及耐热性等。胶黏剂的黏弹性变革与高分子树脂、增黏剂、硬化油及各类添加剂的种别、分子量、身分比、兼容性等有极大干系。温度、速度、工夫及压力的变革也会改动胶黏剂的黏弹性。

2.影响身分

想要得到一个万能的热熔压敏胶配方是不可能的。凡是,要设想一个幻想的胶黏物性组合,除了需求理解物理吸附性的奉献外,还需求思索被贴物外表的粗拙度和接口断裂模式等。

(1)被贴物的外表粗拙度

外表完整光滑的被贴物,不管胶黏剂的流动性与机器着锚性如何,可获得的最大打仗表面积均为100%。但当外表粗拙度增长时,流动性不敷的胶黏剂可得到的打仗表面积会小于100%,而流动性较好的胶黏剂则可得到超越100%的打仗表面积。在单元投影面积上,胶黏剂与被黏物打仗外表越大,则剥离时所需的能量越高。如果胶黏剂在打仗被贴物外表的霎时即有很好的流动性,且在剥离被贴物的条件下(如温度、速度)有充足的延长率与抗张强度,则胶黏剂就能够展示出优良的胶黏物性,如初期黏着力与剥离力。

(2)接口断裂模式

胶黏层接口的断裂模式与胶黏剂、被贴物的强度有亲密干系。假如粘贴以后,必需使被贴物扯破,则胶黏剂的内聚力及接口能量必需大于被贴物自己的内聚强度。假如希冀发生在胶黏接口失利的断裂模式,则胶黏剂与被贴物自己的内聚强度必需高于接口能量。欲获得胶内聚力不敷而发生胶体断裂的征象,则需求低落胶黏剂的内聚强度。除了上述几种断裂征象外,还有一种称为规则性(周期性)跳动断裂征象。

凡是,弹性高、内聚力强的胶黏剂可供给较高的耐热性,但此类胶黏剂在室温下的流动性稍显不敷。反之,在室温下流动性很好、黏性佳的胶黏剂凡是耐高温性好。当胶黏剂与面材着锚欠安,在高温或高速剥离时,可能会发作胶黏剂从面材脱落的胶转移或脱胶征象。

  热熔压敏胶的黏性测试

热熔压敏胶的上胶方法有许多种,但不管以哪一种方法上胶,热熔压敏胶都必需在熔胶槽内预先加热成熔融的流动形态,再以恰当的上胶装备将其间接喷涂或转印于面材或被贴物上。最常用的标签上胶安装有辊轮 (Roller) 和口模 (Slot-Die) 两种。一般而言,黏度较低的热熔压敏胶较简单涂布,加工温度也能够适度低落,适用于不耐热的面材,如PE、PP膜和热敏感纸等。

热熔压敏胶的根本物性测试包罗硬化点与黏度,而最常见的胶黏物性测试则包罗初黏性、剥离力与持黏力测试。为了相同便利起见,每一种物性测试都必需根据尺度测试办法停止。今朝,在国标中与胶黏物性相干的尺度测试办法有:初黏性测定办法-斜面滚球法(GB 4852-84)、持黏性实验办法(GB/T 4851-1998)和180°剥离强度实验办法(GB/T 2792-1998)。这些办法与国际上所通用的测试办法大同小异。在逐渐迈向全球化的时期里,成立一套全球性的尺度测试办法将是所有业者的配合希望与勤奋的目的。凡是,我们能够黏度和硬化点的上下做为涂胶加工时功课条件设定的参考。

  热熔压敏胶的使用实例

已往30年来,很多特性差别的热熔压敏胶曾经胜利地应用于各类自黏胶带与标签市场中。但是,所有的热熔压敏胶制造厂和终端使用者都希冀能开辟或获得一种在差别的温度情况和相异的使用市场中能供给相似功用的热熔压敏胶产物,比如说,所选用的热熔压敏胶能够不分四时贴在各类差别的被贴物上,却可显现不异的胶黏性。用户有如许的设法或希冀是很一般的。但是,从高分子科学、胶黏科学与流变学(黏弹性)的概念来讲,这是不可能做获得的工作,大概说这是违背科学的设法。任何物资在差别的温度下原来就具有差别的物性,不是人类的志愿所能改动的。另外,每一种物资的外表能或极性源自于其分子结构,很天然的会感到出与胶黏剂间互异的物理吸附机能,这也不是人类的志愿所能强加改动的。

理解高分子物资的素质或限定以后,在开展热熔压敏胶的配方时就需求适应物资的特性,同时共同终端使用市场的个体加工工艺与测试条件(如温度、速度、角度、压力和工夫等),供给最恰当而非万能的的产物。

  在热熔压敏胶标签的实践使用市场中,大抵有以下5大类产物:

(1)普通用处;
(2)高初黏性;
(3)高耐寒性;
(4)高耐热性;
(5)可反复粘贴(可移除)。

差别用处的热熔压敏胶会具有差别的胶黏物性,凡是是不成以随便交换代替利用的。但是,不论是哪一种用处的热熔压敏胶都必需具有优良的加工机能。凡是,热熔压敏胶配方者城市以市场与客户的可接受价位、加工性与终端胶黏物性为导向,挑选最恰当的原材料,配出最好本钱与物性组合的产物。理论上,只要满意市场要求的配方就是幻想的配方,没有所谓的万能配方,更没有所谓的秘方。

表1列出了市场上具有代表性的几种热熔压敏胶产物。各类胶黏物性的上下多是根据市场或个体客户的物性需求所设想配成的。每个胜利或存在的配方都有它特别的市场代价。关于热熔压敏胶的各类胶黏物性,因为它们所要搭配的面材与面临的被贴物过于庞大,我们无法强用一个简朴的物性目标范畴来标准。

表1 当前市场上具有代表性的几种热熔压敏胶产物的根本物性


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