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1、压敏胶的作用原理与技术 Pressure Sensitive Adhesive Technology 中国有限公司技术中心中国有限公司技术中心 张文杰张文杰 2019/11/23 材料固定与连接的方法 固定方式总揽 机械固定 焊接 不可开启系统 (永久固定) 螺栓 螺母 固定夹 图钉 尼龙搭扣 夹具 钮扣 铆钉 钉子 订书钉 缝纫 平焊 点焊 粘接 可开启系统 (临时固定) 胶粘剂胶接 * 粘弹性胶粘剂 （压敏胶） * 溶剂型胶粘剂 * 热熔型胶粘剂 * 可活化胶粘剂 * 结构胶粘剂 压敏胶的定义 n拥有持久的高粘度 n应用时只需用手或手指施压 n不需水, 溶剂或加热过程 n有牢靠的粘接力 n
2、有足够的内聚力和弹性 压敏胶的工作原理 n胶必须通过流动与基材 充分接触 n胶与基材相互作用 压敏胶带的好处 n不须涂布，混合等预处理步骤 n胶量均匀 n使用方便，快捷 n可以模切成各种形状 n持久的粘弹性可以避免脆化，断裂等现 象 表面能 粘接力是不同材料分子间的相互吸引作 用，材料的表面能表面能决定了这种吸引力的决定了这种吸引力的 大小。大小。表面能表面能越高，吸引力越大，越高，吸引力越大，表面表面 能能越低，吸引力越小。越低，吸引力越小。 表 面 能 高高 表表 面面 能能 High Surface EnergyHigh Surface Energy 容易粘接 金属金属MetalsMet
3、als 聚碳聚碳PolycarbonatePolycarbonate 聚酯聚酯PolyesterPolyester 聚氯乙烯聚氯乙烯PVCPVC 聚氨聚氨Polyurethane Polyurethane 丙烯酸丙烯酸AcrylicAcrylic PVA Polyvinyl Acetate PVA Polyvinyl Acetate 聚乙烯聚乙烯 PolyethylenePolyethylene 聚苯聚苯 Polystyrene Polystyrene 聚丙烯聚丙烯 PolypropylenePolypropylene 聚氟聚氟TeflonTeflon 低表面能低表面能 Low Surface
4、 EnergyLow Surface Energy 难以粘接 粘接力和内聚力 内聚力内聚力CohesionCohesion 材料自身的力量 Adhesive Substrate Substrate Adhesive Substrate Substrate 粘接力粘接力AdhesionAdhesion 存在两种表面之间的力量存在两种表面之间的力量 粘性、弹性和粘弹性 Maximum Maximum 粘接性粘接性 Adhesion PropertiesAdhesion Properties 内内 聚聚 力力 特特 性性 Cohesion PropertiesCohesion Properties
5、软软 SoftSoft 硬硬 FirmFirm 压敏胶压敏胶 Pressure Sensitive Pressure Sensitive AdhesivesAdhesives 粘 性 Viscous 粘 弹 性 Visco-elastic 弹性 Elastic 固 体 Solid 初 期 与 最 终 粘 接 力 初初 期期 粘粘 接接 力力 无无 驻驻 留留 时时 间间 Initial AdhesionInitial Adhesion No Dwell TimeNo Dwell Time 最最 终终 粘粘 接力接力 驻驻 留留 时时 间间 : : Ultimate AdhesionUltima
6、te Adhesion 72 72 小小 时时/ 25 / 25 C C 压敏胶的化学构成 n橡胶类 天然胶 人造胶 n丙烯酸类 纯丙烯酸类 改良丙烯酸类 n有机硅类 压敏胶的化学构成 橡胶型橡胶型 RubberRubber 初粘性好初粘性好 适合多种材质适合多种材质 成本低成本低 耐温耐温 90 90 C C 耐化学品差耐化学品差 耐紫外差耐紫外差 耐老化性能差耐老化性能差 适用于室内适用于室内 丙烯酸型丙烯酸型 AcrylicAcrylic 耐久性能优异耐久性能优异 粘接多种材质粘接多种材质 耐高温耐高温, , 可达可达 230C230C 优异的耐紫外优异的耐紫外 和化学品和化学品 初粘性
7、略低初粘性略低 成本适中成本适中 可用于户外可用于户外 有机硅型有机硅型 SiliconeSilicone 耐高温耐高温, 260 , 260 C C 耐低温耐低温 耐老化耐老化 优异的耐紫外优异的耐紫外 和耐溶剂性能和耐溶剂性能 初粘性一般初粘性一般 成本高成本高 橡胶与丙烯酸类胶粘剂的比较 驻留时间驻留时间 橡胶类橡胶类 RubberRubber 丙丙 烯烯 酸酸 类类 AcrylicAcrylic 粘接力粘接力 剥离力与剪切力的测试 剥离力剥离力 PeelPeel 衡量衡量 粘接力粘接力 剪切力剪切力 ShearShear 衡量衡量 内聚力内聚力 单面胶带的结构 背材 压敏胶 解卷涂层
8、有基材的双面胶带 基材基材 : : 纸巾或聚酯纸巾或聚酯 等塑料等塑料 压敏胶压敏胶 压敏胶压敏胶 两面涂有有机两面涂有有机 硅的隔离纸硅的隔离纸 3M 纯胶膜产品 卷状单层隔离纸胶膜卷状单层隔离纸胶膜 双层隔离纸胶膜双层隔离纸胶膜 双面胶带的种类 按基材分类 n纸巾为基材的胶带 9080，9448 n以塑料薄膜为基材的胶带 9495LE，9690 n两面具有不同胶粘剂的胶带 9731（硅胶和丙烯酸胶） 基材的作用及其种类 n基材的功用 确保尺寸的稳定性 可模切 易操作 纸巾基材可撕断 薄膜类抗撕, 强度高 有贴附性(PVC,PE) 可使胶带较容易地移去 调节厚度 n基材的种类 纸基 纸巾类
9、塑料薄膜类 PET 膜 UPVC 膜 PE膜 HDPE 膜 PP膜 双 面 胶 带 的 选 择 n考虑粘接表面 什么材质? 什么涂层? 确定胶系 n考虑胶带的厚度 表面光洁度? 客户的设计 n特殊性能 3M胶粘剂产品汇总 3M 胶粘剂产品家族 无固化胶粘剂 （压敏胶） 化学固化系统 物理固化胶粘剂 热固化 胶粘剂 多组分反应固化 橡胶型压敏胶 有机硅压敏胶 丙烯酸压敏胶 热固性胶膜 Scotch - Grip 溶剂型胶粘剂 Jet - Melt 热熔胶 Scotch - Weld 结构胶粘剂 单组分 结构胶粘剂 2组分结 构胶粘剂 l 氰基丙烯酸 快干胶 传统型压敏胶 VHB 压敏胶系统 Ac
10、rylate先进胶粘剂 Jet - Weld 潮气固化聚氨酯 Fastbond 水分散胶粘剂 各类粘接剂的比较 不同类型胶粘剂性能 所处的相对位置 - 性能: 通常条件下的胶接性能 - 胶接强度: 3天后达到的胶接强度 化学固化的 结构胶 粘弹性压敏胶 VHB 物理固化的 橡胶类胶粘剂 溶剂型或热熔型 粘接强度 性能 粘弹性压敏胶 有机硅 粘弹性压敏胶 丙烯酸 粘弹性压敏胶 橡胶型 3胶带与胶粘剂产品 单面胶带 n工业胶带 聚氯乙烯胶带 聚乙烯胶带 金属箔胶带 聚酯胶带 聚四氟乙烯胶带 超高分子量聚乙 烯胶带 玻璃布基胶带 特殊胶带 n标签材料 n保护膜 n脚垫产品 n封箱胶带, 纤维胶带 n
11、遮蔽胶带 n包装相关产品 双面胶带 n薄型胶带 纯胶膜产品 纸基胶带 塑料基材胶带 两面粘性不同的胶带 导电胶带* 导热胶带* n泡绵胶带 VHBTM胶带 丙烯酸泡绵胶带 氯丁及聚氨酯泡绵胶带 聚氯乙烯泡绵胶带 聚乙烯泡棉胶带 n紧固用材料 蘑菇搭扣 尼龙搭扣 胶粘剂 n非结构胶粘剂 水分散型 溶剂型 喷胶及其维护用品 热熔胶及打胶枪 热熔胶膜* n密封胶 空气干燥型 潮气固化型 n结构胶 快干胶 单组分环氧及聚氨酯胶 双组分胶及打胶器 电子级环氧胶* 光固化胶* 热熔胶膜* 高表面能和恶劣环境应用 耐温，耐溶剂，剪切性能 粘接性能 100MP 200MP 220 主产品: 200MP S-5
12、00o F / L-300o F S-400o F/ L 300o F S-350o F / L-250o F LSE 表面 340 350 300LSE 300MP 主产品: 300LSE 耐温，耐溶剂，剪切性能 粘接性能 350 Adhesive： S- 450o F / L-300o F 300LSE Adhesive：S- 300o F / L- (200o F LSE, 油性表面 300MP Adhesive： S- 250o F / L-150o F 粘接泡棉 340 Adhesive： S- 180o F / L- 180o F 初粘好，粘接多种炮棉 通用型 32o F 下仍能操
13、作 430 Adhesive: S- 350o F ， 9497，9499 400 Adhesive: S- 250o F ，9457，465，463，415 优异的耐 UV ; -60o F下柔性好 基材 使用环境 贴覆期间 影响粘接性能和效果的 12个因素 TC BATH 010.01 (03.96) 表面粗糙度 压力 温度 时间 表面能 表面污染状况 化学溶剂 潮气 紫外线辐射 增塑剂 老化 表面轮廓 粘接失败的原因? n压敏胶与底材不匹配 n表面平整度 n表面污染 脱模剂 尘埃 n增塑剂迁移 软质聚氯乙烯 橡胶 n挥发出的潮气 聚碳酸酯 粘接失败的原因?(其它原因) q 养护时间 q
14、施工压力 q 施工环境 q 温度 表面污染 n油脂, 指纹, 水, 油 和 注塑用的离型剂 阻碍胶与背材接合 n尘埃, 石粉, 纤维持等 影响胶的粘性 减少有效的接触面积 n针对不同的表面污染采用不同的清洁剂： 表面清洁 污染类型 清洁剂 指纹 异丙醇（IPA） 水汽 异丙醇（IPA） 油、脂 庚烷（Heptane） 重度油污 丁酮（MEK） 脱模剂 向制造商咨询 n注意：对于塑料基材，进行合适的清洁非常重要！ 化学溶剂的影响 n胶的溶胀 n胶的软化 n胶的溶解 增塑剂的影响 增塑剂使胶 软化 纤化 变色 紫外光的影响 紫外光对于胶会产生很大的负面影响 变色 变脆 化学降解 温度的影响 n低温
15、的影响 使胶变脆、变硬 降低胶的初粘性 n高温的影响 使胶变软 降低剪切强度 如 何 取 得 最 大 的 接 触 面 积 n 时 间 胶需要时间流动 n 温 度 高温可以减低胶的粘性 促进胶的流动性 促进胶的润湿能力 n 压力 促进胶的流动性 避免汽泡的产生 压力压力 成功粘接的要素 n时间 粘接72小时后再进行强度测试，这 样会使胶有充分的时间来润湿粘接 表面 n温度 室温下粘接使最好的。适当提高温 度会使得胶的流动更为充分。 n压力 粘接时施加足够的压力会使得胶的 流动更为充分，提高粘接强度。 PRESSURE 压敏胶带类型的选择小结 n底材 n耐温性 n使用条件 n终粘性 n初粘性 n耐久性 n成本 Q&A
