壓敏膠Pressure Sensitive Adhesives簡稱PSA是一種同時具備了液體粘性和固體彈性的粘彈體它通常以膠帶、膠膜、標簽及保護膜等產品的形式出現在我們身邊。壓敏膠的核心成分是高分子聚合物它在不同的溫度下會呈現不同的物理狀態。在我們推薦使用的溫度范圍內高分子處于半固態具有粘彈特性在外界壓力的作用下它能產生粘性流動與被粘表面緊密接觸產生分子之間的相互作用力即粘接強度。另外半固態的高分子能夠提供粘接所需要的內聚強度。因此在推薦溫度范圍內壓敏膠可以正常使用。

                             

2.壓敏膠失效的類型

壓敏膠的失效類型主要分為3類界面破壞、膠層破壞、混合破壞。一般而言壓敏膠的粘接效果取決于界面粘接強度以及膠自身內聚強度。界面破壞是指壓敏膠與被粘表面之間的粘接強度不足從被粘表面完全脫離被粘面基本上沒有殘留的膠。膠層破壞是因壓敏膠的內聚強度低受力時膠層自身破壞部分的膠殘留在被粘表面?；旌掀茐氖侵干鲜?種破壞的混合。

通常隨著溫度的降低壓敏膠失效的演變規律是由膠層破壞向混合破壞過渡最終發展為界面破壞。

 

3.低溫條件下壓敏膠失效的特點及原因分析

在極寒天氣條件下壓敏膠失效以界面破壞為主。主要原因是壓敏膠與基材之間的粘接力不足。壓敏膠具有足夠粘接力需要下列條件

① 在適當溫度下施加均勻壓力使得壓敏膠與被粘表面實現有效接觸進而通過分子運動浸潤被粘表面并實現粘。而低溫下壓敏膠分子運動遲緩難以快速浸潤被粘表面，同時低溫下壓敏膠的模量增大施加同樣的壓力時膠的形變較小有效接觸面積較常溫下偏小最終導致粘接強度偏低。

② 提供一定的養護時間使得壓敏膠的分子鏈與基材表面充分接近以建立粘接強度。壓敏膠作為一種高分子產品其分子運動需要足夠的時間一般需要在適當溫度下養護72小時壓敏膠與被粘表面之間的粘接強度才能從較弱的初始強度發展為最終粘接強度從而達到理想的粘接效果。而在這一過程中，溫度同樣是重要的影響因素低溫下分子運動變慢建立強度所需要的時間也相應變長。通過對客戶的實地走訪我們發現很多壓敏膠用戶對寒冷天氣準備不足施工使用的環境溫度大大低于使用我們的推薦溫度，這是導致冬季大量非常規壓敏膠失效的主要原因，另外壓敏膠的儲存或施工后養護期的環境溫度偏低這也是導致粘接失效的一個重要原因。

 

4.壓敏膠帶冬季使用建議

請盡量選擇低溫型膠帶完成冬季的粘接應用。這類膠帶在較低溫度下仍能保持分子運動的能力從而保證了低溫使用性能。除此之外，還可以從儲存、施工和養護條件等方面進行改進，保證壓敏膠產品的冬季使用性能。

 

1.儲存條件

低溫儲存不但會使分子運動被“凍結”無法有效浸潤，還會將其從半固態變為脆性無粘性的玻璃態，造成初粘性下降甚至消失。此外。當膠帶從低溫倉儲環境中直接移入溫室時，表面易結露使壓敏膠離型紙受潮而變褶皺影響膠帶的正常使用。為了獲得壓敏膠的最佳使用性能，建議將壓敏膠帶密封在原始包裝中，在23℃，50%相對濕度的環境中儲存。對于成卷的壓敏膠帶應將卷芯豎直放置避免膠帶局部受壓造成溢膠，需多卷疊放時，應將離型紙置于不同膠帶卷之間防止膠帶卷側面彼此粘連。如果儲存條件難以滿足上述要求，則需要在使用前將膠帶放置在原包裝內置于烘箱中或暖氣旁回暖一段時間以保證膠帶的使用溫度高于廠家推薦的操作溫度。

 

2. 施工條件

盡可能保證15℃以上的施工環境溫度，必要時可采用熱風槍等局部加熱的方法。同時配合使用前的膠帶回暖措施保證膠帶和貼附位置的溫度高于推薦溫度。如果受工藝條件所限必須在低溫下施工需選用低溫型壓敏膠帶例如VHB4951產品系列可以在0℃環境施工。對于更為苛刻的應用環境建議在選用低溫型膠帶的同時使用94底涂劑對被粘表面進行預處理改善被粘表面與膠帶之間的親和性，加快粘接強度的建立。

 

3. 養護條件

粘接強度的建立過程與溫度和時間均有相關性。粘接好的部件需在適宜的溫度環境中養護一定的時間才能達到最終強度。在此過程中，應避免粘接的部件過早置于低溫環境或承受載荷，建議使用夾具延長壓力作用時間并配合保溫措施加快強度建立。