Wie funktioniert die Verklebung von Silikon-Haftklebstoff?

Silikon-Haftklebstoffe sind für viele Anwendungen geeignet. Allerdings verstehen wir ihren Klebemechanismus nicht. Im Zusammenhang mit dem Haftmechanismus von Silikonhaftklebstoffen heißt es in der Literatur, dass die Erhöhung des Silikonanteils die Schälhaftung von PSA-Klebstoffen erhöhen kann. Was ist der Grund dafür? Wovon hängt der Silikonkleber ab, um die Klebefläche zu verkleben?

 

Der Klebemechanismus von Silikon-Haftklebstoffen ist folgendermaßen:

Wenn die Silikondruckklebstoffe unter angemessenem und langsamem Druck stehen, entsteht ein viskoses Fließen, das dem einer Flüssigkeit ähnelt, so dass die Silikondruckklebstoffe in engem Kontakt mit der Oberfläche der Klebefläche stehen und in die Vertiefungen auf der Oberfläche der Klebefläche fließen. Vergrößern Sie die effektive Kontaktfläche, um eine gewisse Haftung zu erreichen. Wird das aufgeklebte Haftklebstoffprodukt durch äußere Krafteinwirkung abgezogen, weisen die Klebstoffe elastizitätsähnliche Eigenschaften auf und haben einen höheren Widerstand gegen die Abziehbarkeit. Je höher die Abziehgeschwindigkeit, desto besser das Silikonklebstoffprodukt, desto höher die Klebkraft. Die Benetzbarkeit der Silicon-PSAs auf der Oberfläche des Fügeteils kann dazu führen, dass es und die Oberfläche des Fügeteils den Grad der molekularen Nähe erreichen, eine intermolekulare Kraft erzeugen und eine ausreichende Grenzflächenhaftung herstellen.

 

 

Nachdem wir den Klebevorgang abgeschlossen haben, sehen wir uns das Ganze einmal an:

• Wie viele Arten von Silikon-PSA gibt es?
• Wie werden Haftklebstoffe aus Silikon hergestellt?
• Warum sollten Sie sich für Silikon-PSAs entscheiden?
• Anwendung von Silikonklebstoffen

Wie viele Arten von SPSA gibt es?

Normalerweise gibt es drei Arten von SPSA: SPSA mit hohem Feststoffgehalt, Silikon-PSA ohne aromatische Lösungsmittel und lösungsmittelfreies SPSA.

 

1. Hoher Feststoffgehalt SPSA

Silicon-PSAs werden in der Regel als lösungsmittelbasierte Formulierungen angeboten, weil sie bei der Herstellung leicht zu handhaben sind.

 

Silicone PSA enthält etwa 40 bis 50 Gew.-%% Toluol oder Xylol. Eine Verringerung des Verhältnisses von organischem Lösungsmittel zu Silikon in der Formulierung ermöglicht die Reduzierung des organischen Lösungsmittels im Austausch für eine höhere Viskosität. Dies ist auf den steigenden MQ-Harzanteil in der Formulierung zurückzuführen. Die Senkung der Viskosität des Gummis selbst trägt zur Senkung der Viskosität der gesamten Mischung bei.

 

Peroxidhärtende PSAs profitieren von einem höheren Mw-Gummi für die Scherhaftung. Außerdem ist für eine bessere Leistung eine Vernetzung erforderlich. Die Erhöhung der BPO-Menge könnte eine Lösung sein, aber die maximale Vernetzungsdichte hat einen Grenzwert, selbst wenn BPO übermäßig verwendet wird. Ein niedrigeres Mw-Gummi hilft, die Viskosität der Formulierung zu verringern, aber die Scherhaftung verschlechtert sich.

 

Zusätzlich zu den härtbaren PSAs kann die Vernetzungsdichte durch Änderung der Anzahl der Vinylgruppen im Gummi gesteuert werden. Dies führt dazu, dass PSAs vom Typ Additionsvernetzer eine hohe Vernetzungsdichte aufweisen und gleichzeitig ein Gummi mit niedrigem Mw und guter Scherhaftung erzielt werden kann.

 

2. Silicon-PSA ohne aromatische Lösungsmittel

Herkömmliche Silikon-PSAs werden mit aromatischen Lösungsmitteln wie Toluol und Xylol hergestellt, da MQ-Harz in diesen Lösungsmitteln produziert wird. Toluol ist akut toxisch und reizt die Schleimhäute, wenn sie Toluol ausgesetzt sind. Xylol ist wie Toluol giftig, aber zusammen mit 2-Ethylbenzol auch krebserregend.

 

Wir haben versucht, Isoparaffin, das frei von Toluol und Xylol ist, für die Herstellung von Silikon-PSA zu verwenden. Isoparaffin hat den Vorteil, dass es nicht reizend ist, da es eine Verbindung ist, die in kosmetischen Anwendungen verwendet wird. Es hat den zusätzlichen Vorteil, dass es das Trägermaterial durch Herabsetzen der Oberflächenspannung gut benetzen kann.

 

Bei peroxidisch härtenden PSAs sollten polare Lösungsmittel wie Methylisobutylketon, Ethylacetat oder Propylenglykolmonomethyletheracetat zusammen mit Isoparaffin verwendet werden, da Isoparaffin das BPO nicht auflösen kann.

 

Bei der Additionshärtung kann das Mw des Gummis verringert werden, so dass die Viskosität des PSA niedriger sein kann. Herkömmliche Silikon-PSA sollten für die Beschichtung einen Gehalt von 40% oder weniger aufweisen. PSA mit einem geringeren Mw-Gummi kann jedoch mit einem Gehalt von 70% beschichtet werden.

 

Nach der Aushärtung verbleibt nur wenig Lösungsmittel im PSA, so dass Toluol und Xylol in der ausgehärteten PSA-Schicht für herkömmliche Silikon-PSA wenig verbleiben würden. Um dieses Problem zu vermeiden, müssen wir MQ-Harz in einem organischen Lösungsmittel ohne Toluol oder Xylol herstellen. Es ist technisch möglich, MQ-Harz in Isoparaffin herzustellen.

 

3. Lösemittelfreies SPSA

Es besteht eine Marktnachfrage nach der Reduzierung von Lösungsmitteln in der ausgehärteten Schicht von PSAs in Anwendungen wie elektrischen Isolierbändern, hitzebeständigen Bändern, Abdeckbändern und Trägerbändern für elektrische Geräte, wenn diese in geschlossenen Arbeitsräumen wie Reinräumen verwendet werden.

 

Werden alle Lösungsmittel aus Silikon-PSA-Formulierungen entfernt, verringert sich die Fließfähigkeit bei RT. Das gemessene Gummi mit 210.000 Mw hat ein niedrigeres Mw als das übliche Gummi für allgemeine PSAs.

 

Wie bereits erwähnt, ändern sich die PSA-Eigenschaften bei unterschiedlichen Mws nicht, wenn die Vernetzungsdichte konstant gehalten wird. Allerdings führt die Verwendung eines Basispolymers mit niedrigerem Mw, das mit Vinylgruppen funktionalisiert ist, zu einer höheren Vernetzungsdichte, was zu einem PSA führt, das weniger weich ist und daher weniger haftet.

 

Silikon-PSA mit geringer Haftung können in lösungsmittelfreien Formulierungen durch Kontrolle des Mw des Basispolymers und des Verhältnisses von Gummi/MQ-Harz erzielt werden. PSA-Eigenschaften mit geringer Typ mit sehr geringer Haftung und Typ mit sehr geringer Haftung sind in Tabelle 2.7 aufgeführt. Diese Typen von PSA können ohne organische Lösungsmittel beschichtet werden. Außerdem ist es möglich, eine dickere Schicht aufzutragen und eine Dicke von mehr als 10 mm des ausgehärteten Materials zu bilden. Es kann als Lückenfüller zwischen Glas und Flachbildschirmen verwendet werden.

 

Im Vergleich zu herkömmlichen Silikon-PSA haben diese PSA-Typen eine niedrigere Viskosität. Für Klebebandanwendungen ist auch ein toluolfreier Primer für Silikon-PSA erhältlich.

Wie werden Haftklebstoffe aus Silikon hergestellt?

Silicon-Haftklebstoffe werden hauptsächlich aus einer Mischung von inkompatiblen Siliconkautschuken, Vernetzern und anderen Zusatzstoffen hergestellt. Siliconkautschuk enthält ein oder mehrere Polydiorganosiloxane, die im Wesentlichen aus hydroxyl- oder vinylterminierten R1R2SiO-Bindungen bestehen und in der Regel Me2SiO-Einheiten, PhMeSiO-Einheiten und Ph2SiO-Einheiten oder zwei Einheiten enthalten.

 

Die Silicium-Sauerstoff-Bindung im Siliconkautschukmolekül lässt sich leicht frei drehen, und die Molekülkette lässt sich leicht biegen, um eine schraubenförmige Struktur zu bilden, bei der 6-8 Silicium-Sauerstoff-Bindungen sich wiederholende Einheiten sind [aber der Grundbestandteil von Siliconklebstoffen ist die kontinuierliche Phase. Die Filmbildung kann für die Festigkeit und den notwendigen Zusammenhalt von Silikon-Haftklebstoffen sorgen. Silikon ist eine dispergierte Phase, die dazu dient, die Viskosität von Klebstoffen zu verbessern, als Klebrigmacher zu wirken und die physikalischen Eigenschaften von Haftklebstoffen einzustellen.

 

Als Matrixkomponente von Silikonhaftklebstoffen ist Silikonkautschuk ein lineares Polysiloxan, in dem Silizium-Sauerstoff-Atome abwechselnd eine Hauptkette bilden. Siliconkautschuk ist die Struktur eines Haftklebstoffs. Es handelt sich in der Regel um eine farblose und transparente viskose Flüssigkeit oder einen Halbfeststoff bei Raumtemperatur, mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen 150.000 und 500.000 und einer Glasübergangstemperatur Tg von etwa -120°C.

 

Bei der Herstellung von Silikon-Haftklebeband muss der Klebstoff mit Benzoylperoxid vernetzt werden. Vulkanisationseigenschaften von mit Benzoylperoxid (BPO) vulkanisiertem Silikon-Haftkleber: Zunächst wird der Vulkanisationsprozess in zwei Stufen unterteilt. Um zu verhindern, dass das BPO mit dem Verdünnungsmittel reagiert, muss das Lösungsmittel bei niedrigen Temperaturen (80-100°C, dann 150°C) entfernt werden. Vulkanisieren Sie 5 Minuten lang oder vulkanisieren Sie 3 Minuten lang bei 180°C.

 

Zweitens ist die Vulkanisationstemperatur relativ hoch, so dass das Material des Silikon-Haftklebebandsubstrats durch die Hitzebeständigkeit begrenzt ist. Durch die Verwendung von 2,4-Dichlorbenzoylperoxid anstelle von BPO kann die Vulkanisationstemperatur gesenkt werden. 140°C. Drittens: Die Standardmenge an BPO beträgt 2%-4%. Innerhalb dieses Bereichs kann die Klebstoffmenge des Silikondruckklebstoffs durch die Menge an BPO eingestellt und die Klebkraft des Silikondruckklebstoffs verringert werden.

Warum sollten Sie sich für Silikon-PSAs entscheiden?

Gegenwärtig bestehen umweltfreundliche Produkte aus einem hohen Feststoffgehalt oder aus nicht-aromatischen Lösungsmitteltypen. Dies führte zu den Zielen der Forschung und Entwicklung von Silikon-PSA, die darin bestehen, “umweltfreundliche” und “leistungsfähigere” Klebstoffe herzustellen. Silikon-PSA können auf verschiedenen Oberflächen kleben, was den Anwendungsbereich vergrößert, wenn lösungsmittelfreie PSAs vom technischen Standpunkt aus erreicht werden können.

 

 Wir wissen, dass sich Silikon-Haftklebstoffe im Allgemeinen auf Klebstoffe mit Silikonpolymeren als Hauptbestandteil oder auf Acryl- und silikonmodifizierte Kautschuk-basierte Haftklebstoffe beziehen, die durch Silikonpolymere modifiziert wurden. Im Vergleich zu herkömmlichen Acryl-PSA (Acryl-Haftklebstoff) und Kautschuk-Klebstoffen verfügt er über eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Ölbeständigkeit, Hoch- und Tieftemperaturbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit. Klebt mit einer Vielzahl von schwer verklebbaren Materialien wie nicht oberflächenbehandelten Polyolefinen (BOPP, PET, PE, etc.), Fluorkunststoffen, Polyimid und Polycarbonat.

 

Silikonklebstoffe aus PDMS verbessern die Haftung auf Oberflächen, weisen eine hohe Hitzebeständigkeit, gute Kältebeständigkeit, Klebrigkeit, Witterungsbeständigkeit, Scherfestigkeit, gute elektrische Isolierung und gute chemische Eigenschaften für viele Substrate auf. Diese PSAs werden auf verschiedene Trägermaterialien aufgetragen und für PSA-Produkte wie Klebebänder verwendet. Sie bestehen aus PDMS mit hohem Molekulargewicht (Mw) und MQ-Harz, das auf Lösungsmittelbasis mit Toluol oder Xylol hergestellt wird.

Anwendung von Silikonklebstoffen:

• Für Anwendungen mit hoher Hitzebeständigkeit: hitzebeständige Klebebänder, Abdeckklebebänder für elektrische Geräte/Plasma-/Lötsubstrate
• Für die Verklebung auf verschiedenen Oberflächen: Klebebänder für Silikontrennfolie, Klebebänder für Silikongummi/Fluorharz/Polyolefin-Substrate
• In der Elektronikindustrie: Bindemittel für Glimmerbänder, elektrische Isolierbänder
• Geringe Reaktivität gegenüber lebenden Organismen: Anwendung bei Hautkontakt
• Abziehbar und transparent: Schutzfolie für optische Anwendungen

Melaminband	PET-Folie	Medizinische Anmeldung	Grünes Band für hohe Temperaturen
PTFE	PI-Band	Glasfasergewebeband	Schutzfolien-Plastikfolien

 

XJY Silikone

XJY Silikone ist einer der führenden Silikonhersteller Chinas mit mehr als 30 Jahren Erfahrung in der Silikonindustrie.

 

Wir stellen verschiedene Schälklebstoffe aus Silikon her und passen sie an. Unser XJY-301/302 Serie von Silikon-SPAs-Technologien hatte die ISO9001-Zertifikat.

 

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