压敏胶(Pressure Sensitive Adhesive)


一、定义

压敏胶(pressure sensitive adhesive),压敏胶粘剂的简称。是一类具有对压力有敏感性的胶粘剂。主要用于制备压敏胶带。

二、分类

1、按成份结构

可分为橡胶型和树脂型两大类;

橡胶类又分为天然橡胶,合成橡胶;天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成;合成橡胶则由各种单体经聚合反应而得。

树脂又分为聚氨酯类,聚丙烯酸酯类,有机硅类。

2、按其形状和分散介质

可分为水溶性压敏胶、溶剂型压敏胶、乳剂型压敏胶、热熔性压敏胶、压延性压敏胶。

3、按其是否交联

可分为交联性和非交联型两大类。

交联型压敏胶按其交联方式可分为室温交联型,加热交联型,光交联型等。

三、重点介绍

1、丙烯酸酯压敏胶:

丙烯酸酯类压敏胶是目前应用最为广泛的压敏胶,它是丙烯酸酯单体和其它乙烯类单体的共聚物。与其它压敏胶相比具有以下特点:几乎不用加防老剂便具有优异的耐候性和耐热性;无相分离和迁移现象,透明性好,耐油性佳;对皮肤无影响,适用于医用领域。丙烯酸酯类压敏胶是目前应用最为广泛的压敏胶,它是丙烯酸酯单体和其它乙烯类单体的共聚物。

2、乳液性压敏胶:

以水为分散介质,无毒不燃,安全环保,成本低,已引起全球极大关注,约占压敏胶总量的65%。

3、水溶性压敏胶:

该压敏胶以水为介质,不污染环境,无燃爆危险,不用乳化剂,粘接力和耐水性好于乳液型压敏胶,但储存稳定性较差。

4、热熔型压敏胶:

热熔压敏胶不含有机溶剂,不污染环境,制备简单,使用方便,用途广泛,但这类压敏胶对温度变化的适应性较差。

5、溶剂型压敏胶:

由丙烯酸酯单体和其他单体在有机溶剂中进行自由基聚合而得。这种类型的压敏胶平均相对分子质量较低、湿润性好、干燥快、初粘力大且耐水性优,但在环保、资源及安全等方面存在一些问题。

6、UV压敏胶:

是一种新型光固化压敏胶,无溶剂、无污染、耗能低且性能好,涂布在基材上经紫外光或电子束照射后制成胶带,粘接物体后再受热,会达到永久性的粘接效果。

UV压敏胶与其他压敏胶的性能对比

性能 丙烯酸乳液分散型压敏胶 溶剂型丙烯酸压敏胶 橡胶系热熔压敏胶 UV-固化丙烯酸压敏胶
极性表面的粘结性能 +++ +++ +++ +++
非极性表面的粘结性能 ++ ++ +++ ++
抗剪切强度 ++ +++ + ++
耐温性能 +++ +++ + +++
分切及模切性能 +++ +++ + +++
耐水性 + ++ +++ ++
水蒸气透过性 +++ +++ + +++
抗极性溶剂能 +++ +++ + +++
抗非极性溶剂能力 +++ +++ + +++

四、化学特性

1、压敏胶的粘合性能

2、压敏胶的浸润性能

3、压敏胶的抗剥离性能

4、压敏胶的初粘和持粘性能

5、压敏胶的抗蠕变剪切性能

6、压敏胶的耐温性

7、压敏胶的阻燃性

8、压敏胶的抗老性,抗氧化性

9、压敏胶的抗腐蚀性

重点介绍:

1、初粘力:T(Tack)又称快粘力,是指当PSA制品和被粘物以很轻的压力接触后立即快速分离所表现出的抗分离能力;

2、粘接力:A(Adhesion)是指用适当的压力和时间进行黏贴后,PSA制品和被粘表面之间所表现出来的抵抗界面分离的能力;

3、内聚力:C(cohesion)是指胶粘剂层本身的强度;

4、粘基力:K(keying)是指胶粘剂与基材,或者胶粘剂和底涂剂及底涂剂和基材之间的粘接力。

作为一个好的PSA必须满足四大粘合性能的平衡,即T<A<C<K。这是由于A必须大于T,否则PSA没有压敏性;C必须大于A,否则揭除胶带会出现胶层破坏,导致胶粘剂污染被粘表面、拉丝等弊病;C必须小于K,否则会产生胶层脱离基材的现象。即压敏胶的剥离力(胶粘带与被粘表面加压粘贴后所表现的剥离力)<胶粘剂的内聚力(压敏胶分子之间的作用力)<胶粘剂的粘基力(胶粘剂与基材之间的附着力)。这样的压敏胶粘剂在使用过程中才不会有脱胶等现象的发生。

五、应用范围

1、包装产品:DPP胶带、封箱纸胶带、电池商标收缩膜;

2、自粘胶带:布基胶带、高强度双面胶带(用于粘贴地毯、挂钩等);

3、磁性胶带:磁卡、储蓄卡,目前使用较少;

4、商标标牌:防伪标记、装饰激光牌、问隙式记录牌;

5、纺织业:汽车地毯背涂胶、汽车座垫复合布、无纺布、汽车内顶蓬(PU薄膜与多纺织品复合)。热熔亚敏胶是纺织品被广泛用于无纺布、地毯背涂胶、衣料衬里、拉链等的粘接;

6、医疗卫生用品。

六、质量衡量标准

1、固含量

固含量也是影响压敏胶质量的重要因素之一。固含量越高,粘合力越强,干燥速度越快。

2、pH值

合成树脂胶粘剂多呈弱酸性,对粘合工艺不会产生负面影响。但水玻璃和淀粉胶粘剂碱性较高,碱性偏高不仅会对作业人员和设备产生腐蚀作用,有时还会腐蚀被粘物,形成影响外观的斑痕。因此采购胶粘剂时要考虑pH值对产品的影响。

3、粘合强度

压敏胶首先必须有足够的粘合强度,以保证粘合后物件的正常使用。判断黏合剂粘合强度是否合格,可将两块被粘材料沿粘合界面撕开,若发现撕开后被粘材料遭到破坏,则证明黏合强度足够;若只是粘合界面分开,则表明黏合剂强度不足。

4、粘度

粘度是影响胶粘剂质量的最重要的因素。若粘度太大,则涂层较厚、耗胶量大、干燥减慢,还会影响到胶粘剂对被粘物表面的润湿和渗透作用,进而直接影响到粘合强度;若粘度太小,则涂层较薄、干燥过快、易出现粘合不良等问题。

5、干燥速度

选购压敏胶时,必须衡量干燥速度是否与粘合工艺相匹配。一般的手工粘合工艺速度较慢,需要较长的初干时间;而机器粘合工艺则速度很快,要求初干时间短。对于彻干时间而言,绝大多数情况下要求越快越好,以便能尽快进入下一道工序。

七、未来发展

压敏胶行业曾长期被国际巨头和跨国公司所垄断,国内众多行业所需高端压敏胶均依赖进口或合资产品。自上世纪90年代起,国内企业、科研所等企事业单位逐渐开始进入该领域产品的自主研究和开发,经过多年的技术积累,逐步在高性能有机硅胶、丙烯酸酯胶、厌氧胶、环氧树脂胶和聚氨酯胶等产品上取得了自主知识产权,其产品多以替代进口为目标。整个国内压敏胶行业中有自主研发能力和一定生产规模,拥有自主品牌,并以压敏胶产品为主业的企业约有30多家。因此目前国内压敏胶形成了跨国公司产品结构全面、技术领先;内资企业专注细分领域、增长较快,紧跟国外竞争对手的竞争格局,整体行业分散度较高。压敏胶是胶粘剂行业中的高端领域,对企业研发能力、产品技术水平、销售渠道等要求都很高。压敏胶经过十年的高速成长期,近几年增长有所减缓,现有生产能力过剩,市场竞争激烈,但应用领域不断被开拓,每年仍以二位数增长,近五年压敏胶产量逐渐增长。随着各种新型合成及固化方法的开发应用,压敏胶的性能得到很大改善,同时,为满足各方面应用的要求,进一步开发其应用领域,还开发了许多具有特殊功能及用途的压敏胶。众多行业对压敏胶需求量的不断增加,进一步深化了对压敏胶的研究,新型压敏胶的研究与开发也会越来越受到人们的重视。未来,压敏胶将朝着更环保、更便捷和更高性能的方向发展。

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