压敏胶的室温和低温性能

热熔压敏胶的室温和低温性能热熔压敏胶的室温和低温性能 2011 8 27 2011 8 27 曹通远曹通远 大部分热熔压敏胶都是为在室温或有空调的环境下使用而设计和开发的 这也是为什么胶粘物性标准测试方法中的温度都被设定在 23 或 25 C 的原因 一种能在室温下展现出优异压敏胶粘性能 如剥离力和初粘力 的热熔压敏胶 却可能会在室温以下的温度或更低温只表现出差强人意或不满意的性能 如果 在室温和低温同时需要良好甚至于优异的胶黏性能 热熔压敏胶配方设计人员 可以开发出满足这种要求的最佳产品吗 在北美洲和西欧国家 即使在不同的地域和不同的季节 气候和温度有很 大的差异 大部分热熔压敏胶都是为有空调的室内使用而设计的 一些需要在 低温环境应用的热熔压敏胶 如放置于冰箱 冰柜中的产品 则需要经过特别的 设计 它们并不会被用在室温中 但是 在其他国家的情况就不同了 比如中 国和印度 不管是什么样的气候和季节 在工厂 办公室或房间内并不一定有 空调 专为室温 如 25 C 使用而设计的热熔压敏胶可能在冬天时就不能用 了 市场上通常不会接受供应商提供不同的产品用在不同的环境 因此 在这 些地区就需要提供温度使用范围较宽的热熔压敏胶 有可能开发出在室温和低温同时能够提供优异胶粘性能的配方吗 要回答 这个问题之前 我们首先需要了解热熔压敏胶为什么能够在室温提供满足需求 的压敏胶粘性能 尽管有很多假说曾经解释材料在室温产生压敏性的原因 近 年来大部分胶粘剂研究人员都相信且接受出现这种独特行为的首要原因与胶粘 剂配方的玻璃化转变温度 Tg 有关 在流变学的检测中 将低温区钟形的损耗 角正切曲线 Tan 的峰值温度规定为 Tg 聚合物分子链在 Tg 附近会显示出 较大的自由体积或较大的流动性质 图 4 14 1 图 4 14 1 典型的室温用通用型热熔压敏胶的流变曲线 以 10 弧度 秒 rad sec 约 1 59 Hz 摆动频率的流变学检测中 大部分室温 下使用的通用型热熔压敏胶的 Tg 在 0 10 C 的范围内 在前面的章节裡讨论过 初粘力和剥离力通常随着 Tg 的降低而下降 图 4 14 2 而要改善低温柔性或 胶粘性能 就必须将热熔压敏胶的 Tg 设计到较低温区 当整个损耗角正切曲线 朝低温一端平移使 Tg 降低时 在较低的温度下 会可以发生较大的流动 润湿 性 热熔压敏胶剥离时也因此会产生较大的能量耗散 因此 低温胶粘性能就 可以获得改善 遗憾的是 当损耗角正切曲线朝低温方向平移时 在室温区的 损耗角正切值 Tan 却同时降低了 图 4 14 3 这意味着热熔压敏胶在室温 下的流动 润湿性也降低了 压敏胶粘性能也因此同样的降低了 图 4 14 2 Tg 对胶粘性能的影响 图 4 14 3 相同温度坐标下 Tan 值的变化 根据以上的说明 理论上没有任何热熔压敏胶可以同时在室温和低温下都 获得优异的胶粘性能 然而 在技巧上 如果配方设计人员能够设法将热熔压 敏胶损耗角正切曲线的钟形形状升高或加宽 在略为牺牲室温胶粘性能情况下 应该可以获得温度使用范围较宽的压敏胶粘性能 下面是三个配方设计时的参