Чувствительный к давлению клей ( PSA , самоклеящийся , самоклеящийся клей ) - это тип нереактивного клея, который образует связь при приложении давления для сцепления клея с поверхностью. Для активации клея не требуется ни растворителя, ни воды, ни тепла. Он используется в лентах , чувствительных к давлению , этикетках , клеевых точках , блокнотах, отделке автомобилей и многих других продуктах.
Как указывает название «чувствительный к давлению», на степень сцепления влияет сила давления, которое используется для нанесения клея на поверхность.
Поверхностные факторы, такие как гладкость, поверхностная энергия , удаление загрязнений и т. Д., Также важны для надлежащего склеивания.
PSA обычно предназначены для образования связи и надежной фиксации при комнатной температуре. PSA обычно уменьшают или теряют свою липкость при низких температурах и снижают их способность удерживать сдвиг при высоких температурах; специальные клеи предназначены для работы при высоких или низких температурах.
Структурные клеи и клеи, чувствительные к давлению [ править ]
Клеи можно условно разделить на два класса: структурные и чувствительные к давлению. Для того, чтобы сформировать постоянную связь, конструкционные клеи затвердевают с помощью таких процессов, как испарение в растворителе (например, белого клей), реакция с УФ - излучением (как в стоматологических адгезивах ), химическая реакция (например , как две части эпоксидной смолы ) или охлаждение (как в горячего расплава). Напротив, клеи, чувствительные к давлению (PSA), образуют соединение просто путем приложения легкого давления, чтобы соединить клей с клеем.
Клеи, чувствительные к давлению, разработаны с учетом баланса между потоком и сопротивлением потоку. Склеивание образуется, потому что адгезив достаточно мягкий, чтобы растекать или намочить адгезив . Связь имеет прочность, потому что клей достаточно твердый, чтобы противостоять текучести при приложении к связке напряжения . Когда адгезив и адгезив оказываются в непосредственной близости, возникают также молекулярные взаимодействия, такие как силы Ван-дер-Ваальса, участвующие в склеивании, которые вносят значительный вклад в конечную прочность скрепления. PSA демонстрируют вязкоупругие ( вязкие и эластичные ) свойства, которые используются для надлежащего связывания.
В отличие от структурных клеев, прочность которых оценивается как сопротивление сдвигу внахлест, клеи, чувствительные к давлению, характеризуются своей устойчивостью к сдвигу и отслаиванию, а также своей начальной липкостью. Эти свойства зависят, среди прочего, от состава, толщины покрытия, истирания и температуры.
« Постоянные » клеи, чувствительные к давлению, изначально чувствительны к давлению и снимаются (например, для восстановления неправильно маркированных товаров), но по прошествии нескольких часов или дней меняют свои свойства, становясь менее или менее вязкими, или за счет увеличения прочности скрепления, так что склейка становится постоянный. [ необходима цитата ]
Эффекты формы [ править ]
На адгезию ленты или этикетки может влиять ее форма. Ленты с заостренными углами начинают отслаиваться в этих углах; [1] адгезионную прочность можно улучшить за счет закругления углов. [2]
Приложения [ править ]
Клеи, чувствительные к давлению, предназначены как для постоянного, так и для съемного нанесения. Примеры постоянного применения включают предупреждающие таблички для силового оборудования, пленочную ленту для воздуховодов HVAC , сборку внутренней отделки автомобиля и звукопоглощающие / виброизолирующие пленки. Некоторые высокоэффективные постоянные PSA демонстрируют высокие значения адгезии и могут выдерживать килограммы веса на квадратный сантиметр площади контакта даже при повышенной температуре. [ необходима цитата ] Они создают прочную адгезию через несколько часов или дней.
Удаление [ править ]
Съемные клеи предназначены для создания временного склеивания, и в идеале их можно удалить через несколько месяцев или лет, не оставляя следов на клее. Съемные клеи используются в таких приложениях, как пленки для защиты поверхностей, малярные ленты , бумага для закладок и заметок , этикетки с ценовой маркировкой, рекламные графические материалы, а также для контакта с кожей (повязки для ухода за ранами, электроды ЭКГ , спортивные ленты, анальгетические и трансдермальные пластыри и т. Д. .). Некоторые съемные клеи предназначены для многократного прилипания и отклеивания. У них низкая адгезия и, как правило, они не выдерживают большого веса.
Иногда чистое удаление ленты, чувствительной к давлению, может быть затруднено без повреждения основы, к которой она приклеена. Медленное вытягивание с малым углом отслаивания помогает уменьшить повреждение поверхности. Остаток PSA можно смягчить с помощью определенных органических растворителей или нагревания. Сильный холод ( сухой лед , замораживание и т. Д.) Может вызвать переход вязкоупругих материалов в стеклообразную фазу; таким образом, это полезно для удаления многих типов PSA. [3]
Производство [ править ]
Клеи, чувствительные к давлению, производятся либо с жидким носителем, либо в 100% твердой форме. Такие изделия, как ленты и этикетки, изготавливаются из жидких PSA путем нанесения клея на подложку и испарения органического растворителя или водного носителя, обычно в сушилке горячим воздухом. Сухой клей может быть дополнительно нагрет для инициирования реакции сшивания и увеличения молекулярной массы. 100% твердые PSA могут представлять собой полимеры с низкой вязкостью , на которые наносится покрытие и которые затем вступают в реакцию с излучением для увеличения молекулярной массы и образования адгезива (PSA с радиационным отверждением); или они могут быть материалами с высокой вязкостью, которые нагреваются для уменьшения вязкости, достаточной для нанесения покрытия, а затем охлаждают до их окончательной формы ( термоплавкий PSA , HMPSA).
Состав [ править ]
PSA обычно основаны на эластомере, смешанном с подходящим средством для повышения клейкости (например, сложным эфиром канифоли ). Эластомеры могут быть на основе акриловых смол , которые сами по себе могут иметь достаточную липкость и не требуют добавок для повышения клейкости; Акрилат на биологической основе - недавно на основу из акрилата был привит макромономер на биологической основе, так что полученный PSA использует 60% материалов на биологической основе, [4] бутилкаучук , этилен-винилацетат (EVA) с высоким содержанием винилацетата. ; может быть приготовлен в виде термоплавкого PSA, натурального каучука , нитрилов , силиконовых каучуков , требующих специальных повышающих клейкость веществ на основе «MQ». силикатные смолы , состоящие из монофункционального триметилсилана («М»), реагируют с четырехфункциональным тетрахлоридом кремния («Q»).
Стирол блок - сополимеры (SBC), называемые также сополимер стирола и клеев на основе каучука, клеи имеют хорошую гибкость при низких температурах, высокое относительное удлинение и высокую термостойкость. Они часто используются в клеях-расплавах , где композиция сохраняет липкость даже после затвердевания; однако также используются составы, не чувствительные к давлению. Высокая термостойкость, хорошая низкотемпературная гибкость. [5]Прочность ниже, чем у полиэфиров. Обычно они имеют структуру ABA с эластичным резиновым сегментом между двумя жесткими пластиковыми торцевыми блоками. Высокопрочные пленкообразователи как самостоятельные, увеличивают когезию и вязкость в качестве добавки. Водостойкий, растворим в некоторых органических растворителях; сшивание улучшает стойкость к растворителям. Смолы, связанные с концевыми блоками (кумарон-инден, α-метилстирол, винилтолуол, ароматические углеводороды и т. Д.), Улучшают адгезию и изменяют вязкость. Смолы, входящие в состав средних блоков (алифатические олефины, сложные эфиры канифоли, политерпены, фенольные терпены), улучшают адгезию, обрабатываемость и свойства чувствительности к давлению. Добавление пластификаторов снижает стоимость, улучшает чувствительную к давлению липкость, снижает вязкость расплава, снижает твердость и улучшает гибкость при низких температурах. Структура ABA способствует фазовому разделению полимера,связывание концевых блоков вместе, при этом центральные эластичные части действуют как поперечные связи; SBC не требуют дополнительных перекрестных ссылок,[6] стирол - бутадиен - стирол (СБС), используется в высокопрочных применениях PSA стирол-этилен / бутилен - стирол (SEBS), используется внизки самоадгезивного нетканых приложений, стирол-этилен / пропилен (SEP), стирол - изопрен -стирол (SIS), используемый в маловязких применений высокой липкости PSA, простые виниловые эфиры.
См. Также [ править ]
- Blu-Tack
- Контактная механика
- Динамический механический анализ
- Приклеиваем точки
- Клейкая лента
- Список клейких лент
- Заметка
- Реология
- Самоклеящийся штамп
- Вязкоупругость
- Бумага, чувствительная к давлению
Ссылки [ править ]
- ^ Попов, Валентин Л .; Похрт, Роман; Ли, Цян (2017-09-01). «Прочность клеевых контактов: влияние геометрии контакта и градиента материала» . Трение . 5 (3): 308–325. DOI : 10.1007 / s40544-017-0177-3 . ISSN 2223-7690 .
- ^ Friction Physics (2017-12-06), Science friction: Adhesion of complex form , извлечено 02.01.2018.
- ^ US5,798,169 , Смит, "SELF. СОДЕРЖАЩИХ индикации вскрыти SEAL", опубликованной 1998
- ^ "Биологический PSA" .
- ^ Лейсл К. Масси (1 января 2003). Свойства проницаемости пластмасс и эластомеров, 2-е изд .: Руководство по упаковочным и барьерным материалам . Уильям Эндрю. С. 582–. ISBN 978-0-8155-1851-8.
- ^ Марк, Джеймс Э. (21 марта 2007 г.). Справочник по физическим свойствам полимеров . Springer Science & Business Media. ISBN 9780387690025 - через Google Книги.
Дальнейшее чтение [ править ]
- «Чувствительные к давлению клеи и их применение», Иштван Бенедек, 2004 г., ISBN 0-8247-5059-4
- «Самоклеящиеся ленты, чувствительные к давлению», J. Johnston, PSTC, 2003, ISBN 0-9728001-0-7
- «Состав, чувствительный к давлению», И. Бенедек, ВСП, 2000, ISBN 90-6764-330-0
