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07-142020

干货丨卫材热熔压敏胶需要具备哪些性质?配方设计时如何实现这些要求?

作者:祺星新材料 浏览量:9

1.良好的热稳定性


一般高分子在170℃以上的环境作业时会产生断键或键结现象。一个品质好的热熔压敏胶必须在提供给涂布应用厂商时仍具有甚佳的抗老化、裂解的热稳定性。热稳定性不佳的热熔压敏胶会在上胶系统高温作业期间快速碳化而附着于熔胶槽壁、模头内部或上胶辊轮上。这些焦化的热熔胶会影响热媒或电热系统的热传导,使得上胶时必须不断的加高作业温度来熔解热熔胶,更加速了热熔胶的劣化。一个热稳定性佳的感应性热熔胶,应具备下列基本条件:


(1)热熔胶配方必须添加适当且适量的抗氧化剂。当热塑性高分子在高温、高剪切力下作业时,会因断链而产生了活性极强、可造成裂解连锁反应的各种自由基(R,RO,OH)。添加适当且适量的抗氧化剂可用来终止裂解连锁反应。

(2)热熔胶各成分须有极佳的相溶性。通常情况下,相溶性佳的热熔胶系统呈清澈透明状,可长时间储存于胶槽内而不轻易发生相分离、导致碳化;相溶性不佳的热熔胶系统呈现半透明雾状或甚至于完全不透明。此类热熔胶在高温胶槽长时间作业时,会逐渐发生成分间的相分离进而产生加速焦化现象。

(3)制造热熔胶过程中应填充氮气或抽真空。氧气是造成热熔胶氧化的主要元素之一。为了防止热熔胶在制造过程中与氧气接触而被氧化,在混合过程中填充氮气于胶槽内阻绝氧气或抽真空生产实为必要的加工程序。

(4)热熔胶混合完成之后,必须将无法熔解的杂质过滤清除。热熔胶内杂质可能为部分原料中携有或投料时不慎带入的异物,如纸屑、纺织物、粉尘或金属;亦可能为从槽壁剥落已碳化的热熔胶或分子量过高而无法熔解的高分子。如果没有适当的过滤程序,杂质将被带入下游的熔胶作业系统,造成滤网阻塞或进一步劣化热熔胶。假如熔胶作业系统亦没有过滤设备,则杂质或焦化物会被带至被涂物表面上。杂质除了会造成涂布面污染、产生刮痕外还可能磨损模头或上胶轮及刮刀,造成严重损失。


2.外  观


透明、浅色的热熔胶用于卫生用品材料不会影响其整体的美观度。胶粘剂本身的颜色源自于高分子中活性较高的分子键。当高分子中的变键经过氢化处理后会饱和而变成单键。氢化后的高分子颜色变浅、活性降低、稳定性增加、耐热、耐候性均可提高。但是接着粘性会因活性降低而相对减弱。因此必须依靠调整热熔胶的粘弹性来改善接着物性。

3.特殊接着外性


没有任何一个胶粘剂是万能的。卫材结构用感应性热熔胶的基本物性要求为热熔胶与被接着物间的抓力必须大于非织造布的拉伸强度及剪切刀(平等力)。

然而,在许多特殊应用市场,卫材产品用感应性热熔胶还须考虑以下因素:

一要:耐热性

热熔压敏胶的强度及耐热性主要来自高分子量的TPR,以SiS为例,“I”(isoprene)为橡胶相,给予柔软性,流动及接着等物性;“S”(styrene)为塑胶相,在其软化点之下具有物理性架桥功能。可提供硬度、内聚力与耐热性。但“S”相本身之软化点介于90-110℃间。如果要以此类TPR为主体,再经低分子量之增粘剂及矿物油来改质使其增粘、软化等,通常会进一步降低TPR的耐热性。欲制造一耐高温达90℃以上的感应性热熔胶有本质上限制。如需超过100℃的高耐热性,则要选用可辐射架桥的热熔压敏胶。耐温性与接着剂厚度亦有关,通常试片的厚度愈高,胶愈容易滑动,耐热温度愈低。卫材定位胶之标准上胶厚度约为20μ(0.020mm),以此高厚度所测得的SAFT(剪切耐热温度)会比标准测试厚度(0.020mm)低约10℃。

二要:耐寒性

耐寒性主要取决于感应性热熔胶配方Tg(玻璃化转变温度)的高,低及在低温环境下的流动性。TPR的Isoprene相,以流变仪测得Tg约-55℃。增粘剂的Tg视分子量高低、类别,通常介于5℃-120℃。当TPR与可相溶的增粘剂混合时,Isoprene相的玻璃点会上升,硬度会下降而产生感压粘性。室温(25℃)用的热熔压敏胶,其最佳Tg点为5-10℃。Tg在此范围内的热熔压敏胶的(Peel)均达最佳优化状态。


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