压敏胶Pressure Sensitive Adhesives简称PSA是一种同时具备了液体粘性和固体弹性的粘弹体它通常以胶带、胶膜、标签及保护膜等产品的形式出现在我们身边。压敏胶的核心成分是高分子聚合物它在不同的温度下会呈现不同的物理状态。在我们推荐使用的温度范围内高分子处于半固态具有粘弹特性在外界压力的作用下它能产生粘性流动与被粘表面紧密接触产生分子之间的相互作用力即粘接强度。另外半固态的高分子能够提供粘接所需要的内聚强度。因此在推荐温度范围内压敏胶可以正常使用。

                             

2.压敏胶失效的类型

压敏胶的失效类型主要分为3类界面破坏、胶层破坏、混合破坏。一般而言压敏胶的粘接效果取决于界面粘接强度以及胶自身内聚强度。界面破坏是指压敏胶与被粘表面之间的粘接强度不足从被粘表面完全脱离被粘面基本上没有残留的胶。胶层破坏是因压敏胶的内聚强度低受力时胶层自身破坏部分的胶残留在被粘表面。混合破坏是指上述2种破坏的混合。

通常随着温度的降低压敏胶失效的演变规律是由胶层破坏向混合破坏过渡最终发展为界面破坏。

 

3.低温条件下压敏胶失效的特点及原因分析

在极寒天气条件下压敏胶失效以界面破坏为主。主要原因是压敏胶与基材之间的粘接力不足。压敏胶具有足够粘接力需要下列条件

① 在适当温度下施加均匀压力使得压敏胶与被粘表面实现有效接触进而通过分子运动浸润被粘表面并实现粘。而低温下压敏胶分子运动迟缓难以快速浸润被粘表面，同时低温下压敏胶的模量增大施加同样的压力时胶的形变较小有效接触面积较常温下偏小最终导致粘接强度偏低。

② 提供一定的养护时间使得压敏胶的分子链与基材表面充分接近以建立粘接强度。压敏胶作为一种高分子产品其分子运动需要足够的时间一般需要在适当温度下养护72小时压敏胶与被粘表面之间的粘接强度才能从较弱的初始强度发展为最终粘接强度从而达到理想的粘接效果。而在这一过程中，温度同样是重要的影响因素低温下分子运动变慢建立强度所需要的时间也相应变长。通过对客户的实地走访我们发现很多压敏胶用户对寒冷天气准备不足施工使用的环境温度大大低于使用我们的推荐温度，这是导致冬季大量非常规压敏胶失效的主要原因，另外压敏胶的储存或施工后养护期的环境温度偏低这也是导致粘接失效的一个重要原因。

 

4.压敏胶带冬季使用建议

请尽量选择低温型胶带完成冬季的粘接应用。这类胶带在较低温度下仍能保持分子运动的能力从而保证了低温使用性能。除此之外，还可以从储存、施工和养护条件等方面进行改进，保证压敏胶产品的冬季使用性能。

 

1.储存条件

低温储存不但会使分子运动被“冻结”无法有效浸润，还会将其从半固态变为脆性无粘性的玻璃态，造成初粘性下降甚至消失。此外。当胶带从低温仓储环境中直接移入温室时，表面易结露使压敏胶离型纸受潮而变褶皱影响胶带的正常使用。为了获得压敏胶的最佳使用性能，建议将压敏胶带密封在原始包装中，在23℃，50%相对湿度的环境中储存。对于成卷的压敏胶带应将卷芯竖直放置避免胶带局部受压造成溢胶，需多卷叠放时，应将离型纸置于不同胶带卷之间防止胶带卷侧面彼此粘连。如果储存条件难以满足上述要求，则需要在使用前将胶带放置在原包装内置于烘箱中或暖气旁回暖一段时间以保证胶带的使用温度高于厂家推荐的操作温度。

 

2. 施工条件

尽可能保证15℃以上的施工环境温度，必要时可采用热风枪等局部加热的方法。同时配合使用前的胶带回暖措施保证胶带和贴附位置的温度高于推荐温度。如果受工艺条件所限必须在低温下施工需选用低温型压敏胶带例如VHB4951产品系列可以在0℃环境施工。对于更为苛刻的应用环境建议在选用低温型胶带的同时使用94底涂剂对被粘表面进行预处理改善被粘表面与胶带之间的亲和性，加快粘接强度的建立。

 

3. 养护条件

粘接强度的建立过程与温度和时间均有相关性。粘接好的部件需在适宜的温度环境中养护一定的时间才能达到最终强度。在此过程中，应避免粘接的部件过早置于低温环境或承受载荷，建议使用夹具延长压力作用时间并配合保温措施加快强度建立。