一、壓敏膠粘劑的粘彈性
聚合物在受外力用時,即產生一般固體的彈性形變,有獨特的高彈變形,又產生類似液體的粘性流動,這種性質稱為粘彈性。壓敏膠粘劑的粘合特性(如剝離力、快粘力等)強烈地依賴于組成壓敏膠的聚合物的粘彈性,或者說,壓敏膠對壓力敏感的特性主要是由聚合物的粘彈性決定的。由于壓敏膠對外力的響應是部分彈性和部分粘性的,這就要求用作壓敏膠的聚合物使用溫度范圍限定于玻璃化溫度Tg以上和熔點Tm以下,即處于高彈態。也就是壓敏膠的玻璃化溫度應為-600C~-200C。
由于壓敏膠具有粘彈性,當壓敏膠帶(片)貼于被粘物表面并施加適當的壓力時,壓敏膠在緩慢而均勻的壓力作用下主要表現為類似液體的粘性流動性質,這就使壓敏膠與被粘物表面緊密接觸進而實現粘合。另一方面,當貼好的壓敏膠帶(片)與被粘物剝離時。多數是在高速下進行,此時壓敏膠粘劑的這種粘彈性質,才會使壓敏膠制品只要加發適當壓力而不必進一步固化就能獲得一定的粘接強度。
二、壓敏膠粘劑對被粘表面的濕潤
僅是壓敏膠粘劑與被粘表面的緊密接觸還不能產生粘合力,還必須對被粘表面有良好的濕潤,使它與被粘表面達到分子接近程度才能產生分子間力,即粘合力,壓敏膠粘劑對固體表面的濕潤可以從熱力學和動力學兩個方面考慮。濕潤首先必須滿足熱力學和動力學條件,當壓敏膠的表面張力與被粘物的表面張力相差越小時,它們的接觸角就越接近00,此時濕潤性當然就越好,在天然橡膠中加入增粘樹脂就是降低表面張力,提高界面結合力。從動力學考慮,濕潤還有一個速度問題,主要取決于壓敏膠的粘度和接觸角的大小。粘度越小、接觸角或表面張力越小,壓敏膠對被粘物表面的濕潤速度越快,濕潤性戟好。于壓敏膠內加入軟化劑便函是為降低粘度,達到提高濕潤性的目的。概括而言,比較理想的壓敏膠應當是表面張力小,粘度低,易于濕潤被粘物表面。
三、壓敏膠粘齊四大粘合性能的平衡
壓敏膠的粘彈性以及對被粘表面良好的濕潤性,使其產生壓敏粘合特性。然而,作為一個良好的壓敏膠粘劑還必須滿足四大粘合性能的平衡關系。四大粘合性能為快粘力T、粘合力A、內聚力C、粘基力K。壓敏膠帶貼于被粘物表面上,當剝開時壓敏膠必須完全脫離被粘物而無殘留,就必須滿足如下關系:
否則就會出現各種質量問題,例如,若T不小于A,就沒有對壓力的敏感性能;若A不能小于C,則剝開膠粘制品就會出現膠層破壞,壓敏膠粘污被粘表面、拉絲或粘背等,若C不小于K就會產生脫膠現象。因此在研制和生產壓敏膠和制品時首先必須滿足這些性能要求。