面保護膜是用于物品表面暫時(shí)保護的一種黏性薄膜,由基材和壓敏膠構成,具有易貼、易揭、不污染被保護表面等特點(diǎn)。目前,工業(yè)化生產(chǎn)表面保護膜的方式有兩種:涂布法和共擠法。涂布法存在污染環(huán)境、生產(chǎn)成本較高等問(wèn)題 。共擠法是利用共擠復合設備 (包括吹塑和流延工藝) 將壓敏膠層和基材層同步擠出,復合制成表面保護膜的一種生產(chǎn)工藝。應用共擠法生產(chǎn)表面保護膜,主要有生產(chǎn)效率高、環(huán)境友好性、生產(chǎn)成本低和產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),因此它備受人們關(guān)注,被認為是今后表面保護膜生產(chǎn)工藝的發(fā)展方向。
表面保護膜在解卷使用時(shí),某些配方的保護膜會(huì )出現殘膠現象,或者在保護膜使用后,移除保護膜時(shí)出現殘膠現象。殘膠現象是表面保護膜在使用過(guò)程中需要嚴格避免的。力晶小編采用哈克流變儀表征表面保護膜的流變特性,解釋殘膠現象的產(chǎn)生原因,進(jìn)而提出配方改進(jìn)的參考方向。
基材與壓敏膠的粘附機理有物理吸附(包括范德華力、偶極力、氫鍵、離子鍵等)和機械著(zhù)錨(黏彈性),其中機械著(zhù)錨性能(即配方黏彈性)是影響貼合和分離性能的重要因素。
放大來(lái)看,被貼物的表面總是凹凸不平的,當壓敏膠損耗因子(tanδ)較高時(shí)壓敏膠的流動(dòng)和浸潤性能較強,就可以在粗糙的表面上得到較大的接觸面積(見(jiàn)圖1),因此分離時(shí)的力量也較大。反之,如果壓敏膠的損耗因子(tanδ)較低,則在被貼物上沒(méi)有較好的流動(dòng)和浸潤性能,所形成的接觸面積就很有限,分離時(shí)所產(chǎn)生的作用力也較低。
圖1
剝離階段,當壓敏膠的內聚強度低于面材的撕裂強度和界面膠黏力時(shí),壓敏膠本身可能會(huì )從內部斷裂,形成內聚破壞模式(見(jiàn)圖2)。如果儲能模量(G’)較高,則壓敏膠具有較高的內聚力,剝離時(shí)形成內聚破壞的風(fēng)險較低。相反,如果儲能模量(G’)較低,則壓敏膠的具有較低的內聚力,剝離時(shí)形成內聚破壞的風(fēng)險增加。
圖2
圖3是三種配方通過(guò)共擠法生產(chǎn)的汽車(chē)表面保護膜的流變曲線(xiàn)(tanδ-T),從圖中我們看出3#樣品的損耗因子(tanδ)最高,2#樣品的損耗因子(tanδ)zui低,即3#樣品的最易于浸潤,2#樣品最難浸潤。從解卷角度考慮,我們更希望樣品在基材上浸潤少,易于解卷,也就是說(shuō)2號樣品更適合。但我們同時(shí)還需要考量壓敏膠的內聚性能。從這三個(gè)樣品的儲能模量(G’)曲線(xiàn)(見(jiàn)圖4)我們可以看出,1#樣品儲能模量(G’)明顯高于2#和3#樣品。即在同樣的剝離力情況下1#樣品出現殘膠的風(fēng)險較小。
圖3
圖4
綜合考慮浸潤及內聚力,1#樣品是三個(gè)樣品中比較適合的配方。當然,在壓敏膠配方優(yōu)化過(guò)程中,我們還可以通過(guò)流變曲線(xiàn)對壓敏膠的玻璃化轉變溫度、剝離力、初黏力、耐溫性等性能進(jìn)行比較或預估,力晶小編將在以后的公眾號文章里對這些內容進(jìn)行分享,敬請期待。
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