热熔压敏胶的初粘性能

时间：2016-05-31

	初粘力是进年来行业会议上争论较多的议题之一，之所以会出现这样的情况，跟至今学术界对初粘力没有一个完整统一的定义有关。初粘力是压敏胶区别于其他胶黏剂一种非常重要而有特殊的粘合性能。这么重要的一个概念又为什么至今没有一个统一的定义呢？因为目前业界对胶粘剂的粘接机理还没有统一的认识，而初粘力又比其他力更复杂。


	      《胶为什么会粘》一文中阐述的观点，就是共混型胶粘剂的剥离力本质上是范德华力。初粘力也是范德华力的一种表现形式，但它又被分为快粘性和快粘力两过程。这跟两个物体之间形成范德华力结合的过程几乎完全一样，两个物体要形成范德华力粘合，首先两个物体必须充分彼此接近，以达到范德华力形成的范围内（快粘性），其次充分接触后所形成的范德华力要能足够抵御外力的破坏（快粘力）。


	人们对于压敏胶初粘性能的基本印象和测量是当人们将拇指或者手指与压敏胶粘剂轻轻接触并迅速拉开所感觉到的粘接力，即手感粘性。但作为一种压敏胶初粘力的测试方法，指触法的缺点是主观性强、不能定量；接触时的压力和时间、手指的温度都会影响指触的所形成的粘合强度。而它也只能表征压敏胶对皮肤的粘合性能，不同的人皮肤的表面特性也不完全一样。所以，人们一直在寻找一种比较客观的测试方法，以便能够科学定量地表征压敏胶的初粘力。


	 


	定义


	      剥离力：是指压敏胶制品在适当的外力和足够的时间进行粘合后与被粘物表面形成抵抗粘合界面分离的一种力。那么初粘力就是接触压力和接触时间都趋于零时的形成的剥离力，这样的定义更接近于初粘力的本质，也有利于标准测试方法的选择。


	初粘力的测试方法：


	为了科学地研究和评判压敏胶的初粘性能，人们提出了各种各样的测试方法。目前大致有三种：滚球法、快速剥离法和探针触粘法。这些测试方法都各有优缺点，同时被不同的国家列为国家或者行业标准测试方法。


	 


	球滚动摩擦法


	      球滚动摩擦法简称滚球法，是滚动摩擦法中应用较为广泛的一种实验方法，也是较早提出的测试压敏胶制品初粘性能的方法之一。其中又分为滚球平面停止法和滚球斜坡停止法两种。


	                


	 


	滚球平面停止法 


	此法早已被美国采用并制定为压敏胶制品初粘性能测试的国家标准方法之一，即ASTM D-3121-73；也以为美国压敏胶粘带协会制定为初粘性能测试的行业标准之一，即PSTC-6。


	                       


	滚球斜坡停止法


	滚球斜坡停止法是由英国人J.DOW首先在1954年提出，故又称J.DOW法。试验时是将直径不同的一系列钢球从大到小依次从与水平面呈30度的倾斜板上滚下，经过平整地放置在倾斜板下端的压敏胶粘带的胶粘面，找出其中因压敏胶的粘性阻滞能完全停止在胶带上的较大钢球，详见下图。用钢球的号数N来量度该压敏胶制品的初粘性能，N=32.D/25.4mm,D为钢球直径，单位为mm，显然，N为无量纲的数字，N越大表示初粘性能越好。此法在我国和日本使用较为普遍，并已将该法制定为相应的国家标准。其标准号，日本为JIS ZO237，我国为GB 4852-84。此法是直接测试压敏胶制品在较轻微的压力和较短的诗句接触后与被粘材料快速剥离分开所用的力。此法较接近压敏胶的初粘性定义，能比较真实地反应压敏胶制品的初粘性能。此法又分为两种主要的测试方法：90度快速剥离法和胶圈试验法。


	90度快速剥离试验法


	美国压敏胶粘带协会已将此法制定为测定压敏胶带初粘性能的另一种标准测试方法，即PSTC-5。测试时，将压敏胶粘带在不施加任何压力的情况下，仅靠自身的重力粘贴在光滑的不锈钢试验板表面上，然后马上在拉力试验机上以3000mm/min的速度进行90度剥离测试，将胶带剥离，所测得的剥离强度即为该压敏胶带的初粘性能的量度，单位和剥离强度一样，N/M或N/cm。类似的方法还有欧洲标准AFERA4015。


	                        


	 


	 


	胶圈试验法


	在压敏胶制品发展初期，销售人员和用户们常常用手指接触法来粗略评价压敏胶制品的初粘性能。胶圈试验法就是将压敏胶带在手中制作成一胶层在外侧的胶带圈，让胶带圈与根据用户要求而选定的被粘材料表面轻轻的短时间接触，然后拉开，观察胶圈与被被粘物表面分离时的难以程度。此法已被一些企业制定为初粘力的标准测试方法，所测得的初粘性能称为胶圈初粘力（loop tack）,单位为N。目前该法在曹通远博士的大力推动下，已经进入我国的行业标准制定中，不久将作为我国压敏胶制品的行业而推广。


	圆柱体接触法


	圆柱体接触法亦称探针法，是一种直接模仿手指接触试验法的初粘性能测试方法。用此法测得的初粘性能称为圆柱体触粘法。


	为了使指触法试验法定量化，有人发明了圆柱体接触试验法的测量仪器。此法用一个固定在试验机测试下不锈钢针型小圆柱体（即探针，其接触端面积的直径为5mm），以很小的压力（9.8kpa）与固定在另一测试头上的压敏胶带胶粘面接触很短时间（一般为1秒），然后以很快的速度拉开（一般为600mm/min）,记录所需的较大分离力作为该压敏胶制品的初粘性能的量度，单位为N或gf。


	此法还可以用来研究接触压力、接触时间和分离速度等因素对初粘性能的影响，亦可以更换金属、塑料等制成的探针来代替不锈钢探针，用以研究不透的被粘材料对压敏胶初粘性能影响。此法已经被美国材料学会制定为压敏胶制品初粘性能的一种国际标准试验方法，称为ASTM D-2979。


	 


	
		结论：根据实际使用经验，压敏胶制品初粘力由快粘性和快粘力两部分组成。用滚球法偏重测试压敏胶制品的快粘性，而胶圈法偏重测试压敏胶制品的快粘力。90度快速剥离法和探针法能比较真实地反应压敏胶制品的初粘性能。

词条
词条说明
热熔压敏胶的初粘性能
初粘力是进年来行业会议上争论较多的议题之一，之所以会出现这样的情况，跟至今学术界对初粘力没有一个完整统一的定义有关。初粘力是压敏胶区别于其他胶黏剂一种非常重要而有特殊的粘合性能。这么重要的一个概念又为什么至今没有一个统一的定义呢？因为目前业界对胶粘剂的粘接机理还没有统一的认识，而初粘力又比其他力更复杂。《胶为什么会粘》一文中阐述的观点，就是共混型胶粘剂
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