壓敏膠作為一種特殊的膠黏劑，具有高黏附性和可撕性的特點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、電子、通訊、汽車、?建筑、包裝等等各個(gè)領(lǐng)域，其相對(duì)于其他膠黏劑擁有多種優(yōu)質(zhì)的性能，那你真的了解壓敏膠嗎？它的工作原理是怎樣的？有哪些特性？今天小編就帶你一起認(rèn)識(shí)壓敏膠。
一、什么是壓敏膠
壓敏膠，簡(jiǎn)稱PSA，Pressure Sensitive Adhesive, 就是一類壓力敏感型粘接用薄膜材料，施工可以用手施壓（當(dāng)然也可以用滾輪等設(shè)備）完成，不需要加熱、催化劑或者UV紫外光照射等輔助固化，而具有持久的粘接力，內(nèi)聚力和粘彈性的產(chǎn)品。
二、壓敏膠的工作原理
壓敏膠，顧名思義需要壓力才能粘附在基材上。這就是為什么施加適量的壓力對(duì)于獲得良好的附著力是如此重要的原因。為什么它會(huì)起粘接作用呢？工作原理是什么呢？目前業(yè)界也沒(méi)有統(tǒng)一的說(shuō)法，每個(gè)理論都不能完美解釋粘接過(guò)程。而簡(jiǎn)單理解，就是膠需要通過(guò)流動(dòng)和被粘接基材充分接觸，并與基材相互作用。這些隨著時(shí)間的推移，PSA通過(guò)進(jìn)一步潤(rùn)濕基材而獲得強(qiáng)度。膠粘劑會(huì)隨著氣泡的排出而進(jìn)入基材表面上的微孔和縫隙。為了達(dá)到高剝離強(qiáng)度，膠帶上的粘合劑不僅要粘附在基材上，還必須具有粘彈性。
三、壓敏膠特性
衡量一個(gè)壓敏膠性能，通常會(huì)先看兩個(gè)力，粘接力和內(nèi)聚力。
對(duì)應(yīng)這兩個(gè)力，粘接力是膠帶和被貼物的粘性，通常我們會(huì)用剝離力來(lái)衡量粘接力。內(nèi)聚力體現(xiàn)的是膠帶本身分子鏈之間的結(jié)合力，通常會(huì)用靜態(tài)懸掛的方法進(jìn)行驗(yàn)證，用剪切力測(cè)試來(lái)衡量?jī)?nèi)聚力。對(duì)膠帶使用者而言，理解這兩個(gè)力的意義在于，可以在分析不良的時(shí)候，揭示改善的方向。
除了這兩個(gè)基本的，根據(jù)不同的特性，還會(huì)測(cè)試初粘力，導(dǎo)熱率，導(dǎo)電率，絕緣性能，拉伸強(qiáng)度，透光率，阻燃，低揮發(fā)等，以及還會(huì)更加具體客戶的要求，有高溫高濕，冷熱沖擊等老化測(cè)試要求。
四、壓敏膠的分類
大多數(shù)壓敏膠粘劑適用于塑料、織物或紙張表面。這些膠帶要么是單面，要么是雙面。大多數(shù)PSA的主要缺點(diǎn)是它們的粘結(jié)強(qiáng)度相對(duì)較低且缺乏抗蠕變性。因此，它們不適合用于結(jié)構(gòu)粘接。然而，近年來(lái)，一些高粘接強(qiáng)度的雙面膠帶已被開(kāi)發(fā)用于半結(jié)構(gòu)粘接應(yīng)用。3M的VHB就是其中一類，通常膠涂布在泡沫載體上，以提高對(duì)粗糙表面，輪廓和接縫區(qū)域的粘接力。
根據(jù)化學(xué)組成成分的不同，壓敏膠主要分為三大類，當(dāng)然在每個(gè)類型下有許多改性、混合的應(yīng)用。還有一些其他的如PU聚氨酯類，熱塑彈性體等。下面是PSA的主要類型和一些使用指南的簡(jiǎn)要描述。
按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分，可以分為單面膠，雙面膠。單面膠的話，就是含至少一層基材和一層膠膜，如常見(jiàn)的標(biāo)簽。而這個(gè)基材可以是多種材料，如PET聚酯, PI聚酰亞胺,銅箔，鋁箔，導(dǎo)電布等等。
雙面膠的話，可以是一層純的膠膜，也可以是三層以上結(jié)構(gòu)，至少含兩層膠，膠膜層中間包含有基材層，基材也可以多樣化。隨著添加的基材不同，可以實(shí)現(xiàn)不同的功能，導(dǎo)熱導(dǎo)電屏蔽等。
橡膠型膠粘劑
天然橡膠(NR)是最早用于壓敏膠體系的彈性體，現(xiàn)在仍然是制造膠帶膠粘劑的主要原材料之一。然而在許多應(yīng)用中，其他類型的彈性體（如丁苯橡膠和SIS嵌段共聚物）逐步取代了它的地位。橡膠通常是性價(jià)比較好的選擇。它具有良好的初粘性能，但其抗蠕變能力弱，除非采用部分交聯(lián)(硫化)等方法來(lái)提高內(nèi)應(yīng)力強(qiáng)度。交聯(lián)還可以提高天然橡膠型膠粘劑的持粘性、耐溶劑性和耐熱性。
在常溫和低溫情況下，天然橡膠型PSA通常是完全足夠適用于低剪力的應(yīng)用。由于其成本低和背襯便宜，這使它們成為短期應(yīng)用的理想選擇。除了天然橡膠外，許多合成橡膠也被廣泛用于壓敏膠帶的制造，譬如由各種單體(異戊二烯、丁二烯)制成的合成橡膠，有時(shí)還與天然橡膠混合，以提高其耐久性、抗氧化和耐熱性。
天然橡膠PSA，不像丙烯酸PSA，本身粘性非常小，必須與增粘劑/樹(shù)脂和增塑劑互混以實(shí)現(xiàn)壓敏性能。除此之外，通常還會(huì)添加其他成分，如抗氧化劑、顏料、填料，用于降低成本，并調(diào)整和優(yōu)化其性能。
丁苯橡膠(SBR)廣泛用于壓敏膠帶的制造，它們是由苯乙烯和丁二烯制成的合成橡膠。SBR無(wú)論是溶劑體系還是水性體系，在許多PSA中都有添加，并為各種應(yīng)用量身定制。它們的性質(zhì)取決于苯乙烯的百分比，平均分子量及其分布，以及聚合過(guò)程中引入的官能團(tuán)。一般來(lái)說(shuō)，丁苯型PSA的熱老化性能優(yōu)于NR型PSA，但其物理強(qiáng)度、回彈性和低溫性能往往不如天然橡膠型PSA。SBR有時(shí)與天然橡膠混煉，以獲得最佳性能。
A-B-A和A-B型苯乙烯嵌段共聚物(SBC)已成為壓敏膠粘劑中最重要的彈性體之一，并在許多方面取代了天然橡膠型PSA。它們由熱塑性(聚苯乙烯)作為末端鏈段A，彈性體(大多數(shù)情況下是聚異戊二烯或聚丁二烯)作為B鏈段組成。最重要的兩種段共聚物是聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯(SIS)和聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)。這類PSA通用性極好，應(yīng)用非常廣泛。類似于天然橡膠型PSA，他們自身粘性低，必須與增粘劑和增塑劑的互配達(dá)到壓敏效果，可以被制備成具有高粘著力、高剝離強(qiáng)度和高內(nèi)聚強(qiáng)度的壓敏膠。
丙烯酸型(壓克力)膠粘劑
丙烯酸膠粘劑是另一類重要的壓敏膠。它們通常比橡膠型粘合劑有更好的耐熱性和抗氧化性，這主要是因?yàn)樗鼪](méi)有不飽和雙鍵。丙烯酸粘合劑可以制備成各種各樣的粘接性能，從低粘接和低粘接到非常強(qiáng)的粘接和永久粘接基材。壓克力膠帶的適用溫度范圍比橡膠型PSA要寬得多。它們通常具有優(yōu)良的耐熱性和耐氧性，通常允許膠帶承受250°F到300°F(120 - 150°C)的溫度。許多丙烯酸基PSA在低溫下也具有良好的附著力，使其適用于低溫應(yīng)用。
有機(jī)硅型膠粘劑
硅膠通常是最昂貴的PSA膠，但它們具有一些高性能應(yīng)用的最佳性能。例如，它們可以承受高達(dá)260℃的溫度。有機(jī)硅壓敏膠通常應(yīng)用于更昂貴的載體，如玻璃布，PI和鋁箔，使其適合更高溫度的應(yīng)用。有機(jī)硅壓敏膠也可以用于非常低的溫度應(yīng)用，低至-73℃。它也是唯一一種類型的PSA在低表面能基材上還能起到粘接作用，譬如離型紙/離型膜。它的耐化學(xué)性一般都很好。
五、壓敏膠使用工藝
在使用壓敏膠過(guò)程中，需要關(guān)注四個(gè)方面：第一是對(duì)被粘表面清潔，用酒精，IPA或乙酸乙酯等清潔溶劑，清除一些灰塵，指紋，油脂，脫模劑等影響膠帶粘性的物質(zhì)。第二是施壓，建議最小15Psi，大約1公斤每平方厘米的壓力。第三是保持施工環(huán)境在16-25度左右，溫度太低的話，膠體相對(duì)偏硬，不容易流動(dòng)，和被粘物表面浸潤(rùn)較慢；太高的話，會(huì)造成溢膠等不良。第四是放置時(shí)間，貼合后，典型的粘接力和時(shí)間的關(guān)系是，20分鐘后，有50%的粘接力；1小時(shí)后，有75%的粘性；24小時(shí)后，有90%的粘性；3天后，有100%的粘接力。所以貼合后，可以進(jìn)行下一段的工序，但是想要做老化等可靠性測(cè)試的話，最少要放置24小時(shí)以后。
壓敏膠粘接的影響因素
使用壓敏膠一般會(huì)有以下的影響因素：
