Quel est le mécanisme de liaison de l'adhésif sensible à la pression en silicone ?

Les adhésifs sensibles à la pression en silicone conviennent à de nombreuses applications. Cependant, nous ne comprenons pas leur mécanisme d'adhésion. Dans le mécanisme d'adhésion des adhésifs sensibles à la pression en silicone, certaines sources bibliographiques indiquent que l'augmentation de la proportion de silicone peut accroître l'adhérence au pelage des adhésifs PSA. Quelle en est la raison ? Sur quoi repose l'adhésif en silicone pour lier l'adhérend ?

 

Le mécanisme de liaison des adhésifs à prise en pression silicone est le suivant :

Lorsque les adhésifs à prise en pression silicone sont soumis à une pression appropriée et lente, ils produisent un écoulement visqueux similaire à celui d'un liquide, de sorte que les adhésifs à prise en pression silicone entrent en contact étroit avec la surface de l'adhérent et s'écoulent dans les dépressions sur la surface de l'adhérent. Cela augmente la zone de contact effective pour produire une certaine adhésion. Lorsque le produit adhésif à prise en pression collé est décollé par une force extérieure, les adhésifs présentent des propriétés similaires à l'élasticité et ont une résistance plus élevée au décollage. Plus la vitesse de décollage est élevée, meilleur est le produit adhésif silicone, et plus la force d'adhésion est élevée. La mouillabilité des adhésifs à prise en pression silicone sur la surface de l'adhérent permet d'atteindre un degré de proximité moléculaire avec la surface de l'adhérent, de produire des forces intermoléculaires et de générer une adhésion interfaciale suffisante.

 

 

After finishing the bonding mechanism, let’s take a look:

• Combien de types d'adhésifs à prise en pression silicone existe-t-il ?
• Quel est le mécanisme de préparation des adhésifs à prise en pression silicone ?
• Pourquoi choisir les adhésifs à prise en pression silicone ?
• Application des adhésifs silicone

Combien de types de SPSA existe-t-il ?

Généralement, il existe trois types de SPSA : SPSA à haute teneur en solide, adhésif à prise en pression silicone sans solvant aromatique, et adhésif à prise en pression silicone sans solvant.

 

1. Haute teneur en solide SPSA (Adhésif sensible à la pression)

Les adhésifs à prise en pression silicone sont généralement fournis sous forme de formulations à base de solvant en raison de leur facilité de manipulation pendant la production.

 

SilL'adhésif à prise en pression silicone contient environ 40 à 50 % en poids de toluène ou de xylène. La réduction du rapport solvant organique à silicone dans la formulation permet de diminuer la quantité de solvant organique en échange d'une viscosité plus élevée. Cela est dû à l'augmentation du rapport de résine MQ dans la formulation. La réduction de la viscosité du caoutchouc lui-même contribue à abaisser la viscosité du mélange global.

 

Les adhésifs à prise en pression de type vulcanisation au peroxyde bénéficient d'un caoutchouc à masse molaire élevée pour l'adhésion au cisaillement. De plus, un réticulation est requise pour de meilleures performances. L'augmentation de la quantité de BPO pourrait être une solution, mais la densité de réticulation maximale a un seuil limite même si le BPO est utilisé en excès. Un caoutchouc à masse molaire plus faible aide à diminuer la viscosité de la formulation, mais l'adhésion au cisaillement s'en détériore.

 

En plus des adhésifs à prise en pression de type vulcanisation, la densité de réticulation peut être contrôlée en modifiant le nombre de groupes vinyle dans le caoutchouc. Cela permet aux adhésifs à prise en pression de type addition de présenter une densité de réticulation élevée tout en obtenant un caoutchouc à masse molaire faible avec une bonne adhésion au cisaillement.

 

2. Adhésif à prise en pression silicone sans solvant aromatique

Les adhésifs à prise en pression silicone conventionnels sont fabriqués avec des solvants aromatiques tels que le toluène et le xylène, car la résine MQ est fabriquée dans ces solvants. Le toluène présente une toxicité aiguë ainsi qu'une irritation des muqueuses lors d'une exposition au toluène. Le xylène, comme le toluène, est toxique mais également cancérogène avec le 2-éthylbenzène.

 

Nous avons essayé d'utiliser de l'isoparaffine, exempte de toluène et de xylène, pour la production d'adhésif à prise en pression silicone. L'isoparaffine présente l'avantage d'être non irritante, car c'est un composé utilisé dans les applications cosmétiques. Elle a également l'avantage d'avoir une bonne performance pour la mouillage du support en abaissant la tension de surface.

 

Dans les adhésifs à prise en pression de type vulcanisation au peroxyde, des solvants polaires comme la méthylisobutylcétone, l'acétate d'éthyle ou l'acétate de monométhyléther de propylène doivent être utilisés avec de l'isoparaffine car l'isoparaffine ne peut pas dissoudre le BPO.

 

Pour les adhésifs à prise en pression de type addition, la masse molaire du caoutchouc peut être diminuée, de sorte que la viscosité de l'adhésif à prise en pression peut être plus faible. L'adhésif à prise en pression silicone conventionnel doit avoir une teneur de 40 % en poids ou moins pour le revêtement, cependant, l'adhésif à prise en pression utilisant un caoutchouc à masse molaire faible peut être revêtu avec une teneur de 70 % en poids.

 

Peu de solvant reste dans le PSA après durcissement, donc le toluène et le xylène resteraient en petite quantité dans la couche de PSA durci pour le silicone PSA conventionnel. Pour éviter ce problème, il faut fabriquer de la résine MQ dans un solvant organique sans toluène ni xylène. Il est techniquement possible de fabriquer de la résine MQ dans de l'isoparaffine.

 

3. Adhésif à prise en pression silicone sans solvant

Il existe une demande du marché pour réduire les solvants présents dans la couche durcie des PSAs dans des applications telles que les bandes d'isolation électrique, les bandes résistantes à la chaleur, les bandes de masquage et les bandes transporteuses pour dispositifs électriques lorsqu'ils sont utilisés dans des espaces de travail clos comme les salles propres.

 

L'élimination de tous les solvants des formulations de silicone PSA réduit la fluidité à température ambiant. Le gomme de 210 000 Mw mesuré a une valeur de Mw plus faible que celle habituellement utilisée pour les PSAs généraux.

 

Comme mentionné, les propriétés du PSA ne changent pas avec différentes Mw si la densité de réticulation est maintenue constante ; cependant, l'utilisation d'un polymère de base de Mw inférieur, fonctionnalisé avec des groupes vinyle, conduit à une densité de réticulation plus élevée, ce qui donne un PSA moins souple et donc ayant moins d'adhérence.

 

Un silicone PSA à faible adhésion peut être obtenu dans des formulations sans solvant en contrôlant la Mw du polymère de base et le rapport gomme/résine MQ. Les propriétés des PSAs à faible Le type d'adhésion et le type à très faible adhésion sont indiqués dans le tableau 2.7. Ces types d'adhésifs sensibles à la pression (PSA) peuvent être enrobés sans solvants organiques. En outre, il est possible d'appliquer une couche plus épaisse et de former plus de 10 mm d'épaisseur de matériau durci. Ils peuvent être utilisés comme garniture d'espacement entre le verre et les affichages à panneau plat.

 

Par rapport aux adhésifs silicone PSA conventionnels, ces types de PSA présentent une viscosité inférieure. Pour les applications de ruban adhésif, un primaire sans toluène pour adhésifs silicone PSA est également disponible.

Quel est le mécanisme de préparation des adhésifs à prise en pression silicone ?

Les adhésifs silicone sensibles à la pression sont principalement composés d'un mélange de caoutchoucs silicone incompatibles, de réticulants et d'autres additifs. Le caoutchouc silicone contient un ou plusieurs polydiorganosiloxanes composés essentiellement de liaisons R1R2SiO à terminaison hydroxyle ou vinylique, contenant généralement des unités Me2SiO, des unités PhMeSiO et des unités Ph2SiO ou deux unités.

 

La liaison silicium-oxygène dans la molécule de caoutchouc silicone est facile à faire tourner librement, et la chaîne moléculaire est facile à plier pour former une structure hélicoïdale, dont 6 à 8 liaisons silicium-oxygène sont des unités répétitives [mais le composant de base des adhésifs silicone est la phase continue. La formation de film peut fournir une force et apporter une cohésion nécessaire pour les adhésifs silicone sensibles à la pression. Le silicone est une phase dispersée utilisée pour améliorer la viscosité des adhésifs, agir comme un agent liant et ajuster les propriétés physiques des adhésifs sensibles à la pression.

 

En tant que composant matriciel des adhésifs silicone sensibles à la pression, le caoutchouc silicone est un polysiloxane linéaire dans lequel les atomes de silicium et d'oxygène forment alternativement une chaîne principale. La structure du caoutchouc silicone de l'adhésif sensible à la pression. Il est généralement un liquide visqueux incolore et transparent ou un semi-solide à température ambiante, avec un poids moléculaire moyen compris entre 150 000 et 500 000, et une température de transition vitreuse Tg d'environ -120°C.

 

Dans le processus de préparation de ruban adhésif sensible à la pression en silicone, la colle doit être réticulée avec du peroxyde de benzoyle. Les caractéristiques de vulcanisation du ruban adhésif sensible à la pression en silicone vulcanisé au peroxyde de benzoyle (BPO) : Premièrement, le processus de vulcanisation est divisé en deux étapes. Pour éviter que le BPO ne réagisse avec le solvant diluant, le solvant doit être éliminé à basses températures (80-100°C, puis 150°C). Vulcaniser pendant 5 minutes ou vulcaniser à 180°C pendant 3 minutes.

 

Deuxièmement, la température de vulcanisation est relativement élevée, de sorte que le matériau du substrat du ruban adhésif sensible à la pression en silicone est limité par la résistance à la chaleur. En utilisant du peroxyde de benzoyle 2,4-dichlorobenzoylique à la place du BPO, la température de vulcanisation peut être abaissée à 140°C. Troisièmement, la quantité standard de BPO est de 2%-4%. Dans cette plage, la quantité d'adhésif du ruban adhésif sensible à la pression en silicone peut être ajustée par la quantité de BPO, et la force adhésive du ruban adhésif sensible à la pression en silicone peut être réduite.

Pourquoi choisir les adhésifs à prise en pression silicone ?

Actuellement, les produits respectueux de l'environnement se composent de contenu à haut taux de solides ou de type sans solvant aromatique. Cela mène aux objectifs de R&D des adhésifs sensibles à la pression en silicone, qui sont de fabriquer des adhésifs “ respectueux de l'environnement ” et à “ meilleures performances ”. Les adhésifs sensibles à la pression en silicone peuvent adhérer à diverses surfaces, élargissant ainsi le domaine d'application si des adhésifs sensibles à la pression de type sans solvant peuvent être réalisés d'un point de vue technique.

 

 Nous savons que les adhésifs sensibles à la pression en silicone font généralement référence aux adhésifs dont le corps principal est constitué de polymères en silicone, ou à des adhésifs sensibles à la pression à base de caoutchouc acrylique et modifié au silicone modifiés par des polymères en silicone. Comparés aux adhésifs sensibles à la pression acrylique traditionnels et aux adhésifs à base de caoutchouc, ils présentent une excellente résistance chimique, une résistance à l'humidité, une résistance aux huiles, une résistance aux hautes et basses températures, une résistance à la dégradation par la chaleur et à la dégradation par l'oxydation. Ils collent une variété de matériaux difficiles à coller tels que les polyoléfines non traitées en surface (BOPP, PET, PE, etc.), les fluoroplastiques, le polyimide et le polycarbonate.

 

Les adhésifs en silicone à base de PDMS amélioreront l'adhésion aux surfaces, montrant une haute résistance à la chaleur, une bonne résistance aux basses températures, une tack, une imperméabilité, une résistance au cisaillement, une bonne isolation électrique et de bonnes performances chimiques sur de nombreux substrats. Ces adhésifs sensibles à la pression sont revêtus sur divers supports et fabriqués pour des produits adhésifs sensibles à la pression comme les rubans. Ils sont constitués de PDMS de poids moléculaire élevé (Mw) et de résine MQ, qui est fournie sous forme à base de solvant utilisant du toluène ou du xylène.

Application des adhésifs silicone :

• Pour les applications à haute résistance à la chaleur : rubans résistants à la chaleur, rubans de masquage pour substrats de dispositifs électriques/plasma/soudure
• Pour l'adhésion aux diverses surfaces : rubans de jointure pour supports de libération en silicone, rubans pour substrats en silicone/caoutchouc/résine fluoropolymère/polyoléfine
• Dans l'industrie électronique : liant pour rubans en mica, rubans d'isolation électrique
• Faible réactivité aux organismes vivants : application en contact avec la peau
• Removabilité et transparent : film protecteur pour les applications optiques

Ruban mélamine	Film en PET	Medical application	Ruban vert haute température
PTFE	Ruban PI	Ruban en toile de fibre de verre	Films de protection-films plastiques

 

Silicones XJY

Silicones XJY is one of China’s leading silicone manufacturers with more than 30 years of experience in the silicone industry.

 

Nous fabriquons et customisons différentes adhésions pelables des adhésifs silicone. Notre XJY-301/302 série silicone des technologies SPA a obtenu la certification ISO9001.

 

En savoir plus sur nos informations produits ?  Contactez-nous Dès maintenant !