Каков механизм адгезии силиконового чувствительного к давлению клея?

Кремнийорганические клеи-расплавы подходят для многих применений. Однако мы не понимаем механизм их склеивания. В механизме склеивания кремнийорганических клеев-расплавов некоторые источники утверждают, что увеличение доли кремния может повысить адгезионную прочность при отслаивании PSA. Какова причина этого? За счет чего кремнийорганический клей обеспечивает сцепление с субстратом?

 

Механизм склеивания силиконовых полимеров с клеящими свойствами заключается в следующем:

Когда силиконовые полимеры с клеящими свойствами подвергаются подходящему и медленному давлению, они проявляют течение, подобное вязкому течению жидкости, что позволяет им плотно контактировать с поверхностью склеиваемого материала и проникать в неровности на его поверхности. Это увеличивает эффективную площадь контакта, обеспечивая определённую адгезию. При отслаивании приклеенного продукта внешним усилием, клеевой состав проявляет свойства, схожие с упругостью, и демонстрирует повышенное сопротивление отслаиванию. Чем выше скорость отслаивания, тем лучше силиконовый клеевой продукт и выше его прочность. Способность смачивания поверхности склеиваемого материала силиконовыми ПСА позволяет достичь молекулярной близости между ними, создать межмолекулярные силы и обеспечить достаточную адгезию на границе раздела.

 

 

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

• Сколько видов силиконовых полимеров с клеящими свойствами (ПСА) существует?
• Какой механизм приготовления силиконовых полимеров обладает клеящими свойствами?
• Почему выбирают силиконовые полимеры с клеящими свойствами (ПСА)?
• Применение силиконовых клеёв

Сколько видов силиконовых ПСА (SPSA) существует?

Обычно существует три вида силиконовых полимеров с клеящими свойствами (SPSA): SPSA с высоким содержанием твёрдых веществ, силиконовый ПСА без ароматических растворителей и бесрастворительный SPSA.

 

1. С высоким содержанием твёрдых веществ SPSA

Силиконовые полимеры с клеящими свойствами (ПСА) обычно поставляются в виде на основе растворителей из-за удобства обработки в процессе производства.

 

SilСиликоновый ПСА содержит приблизительно 40–50 мас.% толуола или ксилола. Уменьшение соотношения органического растворителя к силикону в составе позволяет снизить содержание органического растворителя за счёт увеличения вязкости. Это вызвано увеличением содержания MQ-смолы в составе. Снижение вязкости основы (камеди) способствует уменьшению вязкости всей смеси.

 

Полимеры с клеящими свойствами (ПСА) пероксидного отверждения выигрывают от более высокой молекулярной массы (MW) основы для повышения прочности сдвига. Кроме того, для лучших характеристик требуется сшивание. Увеличение количества бензоилпероксида может быть решением, однако максимальная плотность сшивания имеет предельный порог, даже при избытке пероксида. Более низкая молекулярная масса основы помогает снизить вязкость состава, но ухудшает прочность при сдвиговой нагрузке.

 

Помимо ПСА отверждаемого типа, плотность сшивания можно контролировать, изменяя количество винильных групп в основе. Это позволяет аддитивным ПСА достигать высокой плотности сшивания при сохранении низкой молекулярной массы основы и хорошей прочности при сдвиге.

 

2. Силиконовый ПСА без ароматических растворителей

Традиционные силиконовые полимеры с клеящими свойствами (ПСА) производятся с использованием ароматических растворителей, таких как толуол и ксилол, поскольку MQ-смола изготавливается в этих растворителях. Толуол обладает острой токсичностью и раздражает слизистые оболочки. Ксилол, подобно толуолу, токсичен и, кроме того, канцерогенен, особенно 2-этилбензол.

 

Мы попытались использовать изопарафин, не содержащий толуола и ксилола, для производства силиконовых клеев-расплавов. Изопарафин обладает преимуществом нераздражающего действия, так как это соединение используется в косметических средствах. Его дополнительным преимуществом является хорошая способность смачивать подложку за счет снижения поверхностного натяжения.

 

В клеях-расплавах пероксидного типа отверждения полярные растворители, такие как метилизобутилкетон, этилацетат или ацетат пропиленгликольмонометилового эфира, следует использовать вместе с изопарафином, поскольку изопарафин не может растворять БПО.

 

В аддитивном типе отверждения молекулярная масса камеди может быть снижена, поэтому вязкость клея-расплава может быть ниже. Обычный силиконовый клей-расплав должен содержать 40% или меньше для нанесения покрытия, однако клей-расплав с использованием камеди с более низкой молекулярной массой можно наносить с содержанием 70%.

 

После отверждения в клее-расплаве остается мало растворителя, поэтому в отвержденном слое обычного силиконового клея-расплава будет содержаться мало толуола и ксилола. Чтобы избежать этой проблемы, нам необходимо изготавливать MQ-смолу в органическом растворителе без толуола или ксилола. Технически возможно изготовить MQ-смолу в изопарафине.

 

3. Бесрастворительный силиконовый ПСА (SPSA)

Существует рыночный спрос на сокращение содержания растворителей в отвержденном слое клеев-расплавов в таких областях применения, как электроизоляционные ленты, термостойкие ленты, маскировочные ленты и несущие ленты для электронных устройств, используемых в закрытых рабочих пространствах, таких как чистые помещения.

 

Удаление всех растворителей из составов силиконовых клеев-расплавов снижает текучесть при комнатной температуре. Измеренная камедь с молекулярной массой 210 000 имеет более низкую молекулярную массу, чем обычная камедь для стандартных клеев-расплавов.

 

Как упоминалось, свойства клея-расплава не меняются при разных молекулярных массах, если плотность сшивания поддерживается постоянной, однако использование базового полимера с более низкой молекулярной массой, функционализированного винильными группами, приводит к более высокой плотности сшивания, что делает клей-расплав менее мягким и, следовательно, уменьшает адгезию.

 

Силиконовый клей-расплав с низкой адгезией можно получить в безрастворительных составах, контролируя молекулярную массу базового полимера и соотношение камеди/MQ-смолы. Свойства клеев-расплавов с низкой адгезией и сверхнизкой адгезией приведены в таблице 2.7. Эти типы клеев-расплавов можно наносить без органических растворителей. Кроме того, возможно нанесение более толстого слоя, который может образовывать отвержденный материал толщиной более 10 мм. Его можно применять в качестве заполнителя зазоров между стеклом и плоскими дисплеями.

 

По сравнению с обычными силиконовыми клеями-расплавами, эти типы клеев имеют более низкую вязкость. Для ленточных применений также доступен грунт без толуола для силиконовых клеев-расплавов.

Какой механизм приготовления силиконовых полимеров обладает клеящими свойствами?

Силиконовые клеи-расплавы в основном изготавливаются из смеси несовместимых силиконовых каучуков, сшивающих агентов и других добавок. Силиконовый каучук содержит один или несколько полидиорганосилоксанов, состоящих преимущественно из гидроксильных или винил-терминированных связей R1R2SiO, обычно содержащих звенья Me2SiO, PhMeSiO и Ph2SiO или два звена.

 

Связь кремний-кислород в молекуле силиконового каучука легко свободно вращается, а молекулярная цепь легко изгибается, образуя спиральную структуру, где 6-8 связей кремний-кислород являются повторяющимися звеньями [но основным компонентом силиконовых клеев является непрерывная фаза. Пленкообразование может обеспечить прочность и необходимую когезию для силиконовых клеев-расплавов. Силикон является дисперсной фазой, используемой для улучшения вязкости клеев, выступая в качестве прилипателя и регулируя физические свойства клеев-расплавов.

 

В качестве матричного компонента силиконовых клеев-расплавов силиконовый каучук представляет собой линейный полисилоксан, в котором атомы кремния и кислорода попеременно образуют основную цепь. Структура силиконового каучука клея-расплава. Обычно это бесцветная и прозрачная вязкая жидкость или полутвердое вещество при комнатной температуре со средней молекулярной массой от 150 000 до 500 000 и температурой стеклования Tg около -120°C.

 

В процессе изготовления ленты с силиконовым клеем-расплавом клей должен быть сшит с пероксидом бензоила. Характеристики вулканизации силиконового клея-расплава, вулканизированного пероксидом бензоила (БПО): во-первых, процесс вулканизации делится на две стадии. Чтобы предотвратить реакцию БПО с растворителем-разбавителем, растворитель необходимо удалять при низких температурах (80-100°C, затем 150°C). Вулканизировать в течение 5 минут или при 180°C в течение 3 минут.

 

Во-вторых, температура вулканизации относительно высока, поэтому материал подложки ленты с силиконовым клеем-расплавом ограничен термостойкостью. Используя 2,4-дихлорпероксид бензоила вместо БПО, температуру вулканизации можно снизить до 140°C. В-третьих, стандартное количество БПО составляет 2%-4%. В этих пределах количество клея силиконового клея-расплава можно регулировать количеством БПО, а адгезионную силу силиконового клея-расплава можно снизить.

Почему выбирают силиконовые полимеры с клеящими свойствами (ПСА)?

В настоящее время экологически чистые продукты представляют собой составы с высоким содержанием твердых веществ или неароматического растворителя. Это определяет цели НИОКР силиконовых клеев-расплавов: создание “экологически чистых” и “более эффективных” клеев. Силиконовые клеи-расплавы могут прилипать к различным поверхностям, расширяя область применения, если с технической точки зрения возможны клеи-расплавы без растворителей.

 

 Известно, что силиконовые клеи-расплавы обычно относятся к клеям, в которых основным компонентом являются силиконовые полимеры, или к акриловым и силикономодифицированным резиновым клеям-расплавам, модифицированным силиконовыми полимерами. По сравнению с традиционными акриловыми клеями-расплавами и резиновыми клеями они обладают превосходной химической стойкостью, влагостойкостью, маслостойкостью, стойкостью к высоким и низким температурам, стойкостью к термическому разложению и окислительному разложению. Клей с различными трудносклеиваемыми материалами, такими как необработанные поверхности полиолефинов (BOPP, PET, PE и т.д.), фторопласты, полиимиды и поликарбонаты.

 

Силиконовые клеи на основе ПДМС улучшат адгезию к поверхностям, продемонстрируют высокую термостойкость, хорошую устойчивость к низким температурам, липкость, атмосферостойкость, прочность на сдвиг, хорошую электроизоляцию и хорошие химические свойства по отношению ко многим субстратам. Эти клеи-расплавы наносятся на различные подложки и используются для производства продуктов, таких как ленты. Они состоят из ПДМС с высокой молекулярной массой и MQ-смолы, которые поставляются в виде раствора на основе толуола или ксилола.

Применение силиконовых клеёв:

• Для применений с высокой термостойкостью: термостойкие ленты, маскировочные ленты для электронных устройств/плазменных/паяльных подложек.
• Для адгезии к различным поверхностям: соединительные ленты для силиконовой антиадгезионной подложки, ленты для силиконовой резины/фторосмолы/полиолефиновых подложек.
• В электронной промышленности: связующее для слюдяных лент, лент для электроизоляции
• Низкая реактивность по отношению к живым организмам: применение при контакте с кожей
• Удаляемость и прозрачность: защитная плёнка для оптических применений

Меламиновая лента	ПЭТ-пленка	Medical приложение	Термостойкая зеленая лента
ПТФЭ	Лента из полиимида (ПИ)	Лента из стеклоткани	Защитные пленки-пластиковые плёнки

 

XJY Силиконы

XJY Силиконы является одним из ведущих производителей силиконов в Китае с более чем 30-летним опытом в силиконовой промышленности.

 

Мы производим и настраиваем различную отслаивающуюся адгезию силиконовых клеев. Наши XJY-301/302 технологии силиконовых СПК серии получили сертификат ISO9001.

 

Подтвердите дополнительную информацию о нашей продукции?  Свяжитесь с нами Сейчас же!