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一、 前　言　　壓敏保護膜也叫做保護膜或保護膠帶，顧名思義，它是一種對其它材料具有保護功能的膜狀材料，它是以聚烯烴塑料膜或牛皮紙為基材，以橡膠或丙烯酸酯樹脂作為壓敏膠粘劑，經(jīng)特殊方法加工而成，保護膜是壓敏膠家族中特殊的產(chǎn)品，其原理是利用了壓敏膠粘劑的再剝離性特征?！　”Ｗo膜的主要作用是保護材料在運輸、貯存和加工過程中，免受有害氣體、微生物的腐蝕；防止粉塵污梁、機械劃傷；另在彎曲、壓伸加工過程中，提高材料與模具有潤滑性、改善加工作業(yè)性；從而保證或提高產(chǎn)品的等級，降低原材料消耗，為企業(yè)增加效益?！　」I(yè)技術(shù)的進步與發(fā)展，對保護膜的品質(zhì)及特性提出了更高要求，某些特種材料的表面保護（如塑料型材、板材等）更是顯得日益重要，本文筆者僅對保護膜的構(gòu)成、主要特性以及在塑料型材中的應(yīng)用談?wù)剛€人的粗淺看法，用以拋磚引玉。　　二、保護膜構(gòu)成及主要特性　　1.保護膜構(gòu)成 　　大多數(shù)保護膜都是以聚烯烴塑料薄膜或牛皮紙為基材，以橡膠或丙烯酸酯樹脂為壓敏膠粘劑經(jīng)過特殊方法加工而成。為了保證壓敏膠粘劑牢固地粘附在基材薄膜上，必須對基材進行表面處理，然后涂以錨固劑，爾后在錨固劑上再涂壓敏膠粘劑?！　?.保護膜主要特性　　保護膜的壓敏膠粘劑原材料主要是橡膠或丙烯酸酯合成樹脂，由于制造方法和用處不同，千差萬別，但作為一個優(yōu)良品質(zhì)的保護膜來說，則必須具備下列特性?！　。?）針對不同物質(zhì)表面具有較合適的粘附力。　?。?）有較好的耐候性、可加工性、數(shù)日或久貼后剝離力（粘結(jié)力）變化不大，易于剝?nèi)?。　　?）對被保護材料表面呈惰性、不與該表面發(fā)生反應(yīng)，不腐蝕、不污染物質(zhì)表面?！　。?）對被保護材料有良好的粘附性能、在材料搬運及加工過程中，保護膜不脫落、不起翹?！　。?）壓敏膠粘劑與基材結(jié)合牢度大，剝?nèi)r絕不有膠粘劑殘留。　?。?）基材和壓敏膠具有優(yōu)異的力學性能，以滿足各種二次加工要求?！　∪?、保護膜的制造方法　　1.壓敏膠粘劑選擇　　橡膠和丙烯酸酯樹脂是保護膜用壓敏膠粘劑兩大類主要材料。橡膠系壓敏膠發(fā)展歷史較長，壓敏性能較好，但其耐老化性能較差是其主要缺點。與其相比，丙烯酸酯系壓敏膠而老化性能、耐光性、耐油性、耐溶劑性優(yōu)良，無色透明，并可大幅度調(diào)節(jié)性能，所以目前丙烯酸酯系共聚物成為主要的表面保護膜用壓敏膠品種?！　”┧狨好裟z主要是具有起粘附作用成分，起凝聚作用成分和起改性成分的單體共聚物。粘附成分是烷其碳原子數(shù)為4～12，均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-20℃—-70℃，該種成份在壓敏膠中占55％以上；凝聚成份是均聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高的單體，它即可提高內(nèi)聚力，又對粘附性、耐水性、透明性等有特殊的作用，其用量為20％—40％；改性成份為帶官能團的單體，它不僅起交聯(lián)作用，而且對粘附性、內(nèi)聚力的提高也起作用，該成份在壓敏膠中占1％～10％改性成份所含的官能團可以是羥基、羧基、氨基、酰胺基、環(huán)氧基等?！　好裟z粘劑也是一種粘彈性材料，因此它與其它高聚物一樣，其物化性質(zhì)與其玻璃化溫度有一定關(guān)系，當使用溫度與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相差越大時，材料的粘度就越低，在外力作用下一蠕變流動性越大，內(nèi)聚力越差，材料就顯得越“軟”。作為壓敏膠材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度根據(jù)使用目的不同一般在－25℃—－50℃的范圍內(nèi)，在相同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下，丙烯酸酯系共聚物作為壓敏膠優(yōu)于均聚物，這是因為在共聚物作為壓敏優(yōu)于均聚物，這是因為在共聚物中存在較“軟”的鏈段和較“硬”的鏈段，前者提供比較好的蠕變流動性，而后者則提供較大的承受外力的能力，這點對保護膜顯得尤為重要，共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變濕度可通過下式計算：式中：　　1/Tg+W1/Tg1+W2/Tg2+…+Wn/Tgn　　式中：Tg、Tg1、Tg2、……Tgn分別為共聚物體中第1、2、3、……n種單體的均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（°K）?！　1、W2、……Wn分別為共聚物中各組成分的重量分數(shù)?！　?.壓敏膠的合成　　根據(jù)保護膜使用要求，按上述原則選擇丙烯酸酯單位，并進行配方設(shè)計。按自由基引發(fā)聚合原理，采取乳液或溶液聚合方法進行聚合。以生產(chǎn)出需要的丙烯酸酯共聚壓敏膠粘劑。反應(yīng)式如下：　　3.分子量及分子量分布　　分子量及分子量分布與玻璃化溫度一樣都是決定聚合物粘度的重要因素。平均樣都是決定聚合物粘度的重要因素。平均分子量越低，聚合物的粘度越小，由于分子活動能增大，容易潤濕物表面，反映在壓敏膠中就是粘性增大，容易與被粘材料產(chǎn)生粘附，但分子量太小后，壓敏膠的內(nèi)聚力降低，反映在保護膜中就是存在膠的危險性。因此，共聚物分子量必須與所需的物理和力學性能相適應(yīng)，如用于重度機械加工的保護膜，其壓敏膠的分子量要略大些，隨著分子量增大，剝離力和持粘力都增加，當其達到一定值后，隨著分子量增加，雖然內(nèi)聚力進一步提高，但由于粘度增大、流動性下降，難達到良好接觸，此時界面破壞成為主要因素，剝離強度和持粘力反而下降，不過由于破壞形式不同，剝離強度和持粘力開始下降的分子量范圍不同，根據(jù)實踐，丙烯酸酯共聚物保護膜壓敏膠分子量（重均）在40～50萬之間較好。另外，對作為壓敏膠的丙烯酸酯共聚物而言，要求其分子量分布要寬，分子鏈的變化度要大，只有這樣，方可滿足壓敏保護膜的綜合要求。筆者曾研究了丙烯酸酯共聚物壓敏膠的分子量及分子量分布與保護膜180°剝離力的關(guān)系，找到了較理想相關(guān)系數(shù)，即重均分子量在40－50萬之間，分子量分散指數(shù)等于5－6時，保護剝離力最穩(wěn)定，性能最好，而且有理想的涂布粘度。　　4.交　聯(lián)　　保證保護膜使用過程中不脫膠的最主要技術(shù)途徑是增大壓敏膠粘劑的內(nèi)聚力，解決途徑有兩個：一是適當增大分子量；二是使線型分子鏈交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它使穩(wěn)態(tài)流動消失，由形成分子網(wǎng)絡(luò)的化學鍵代替分子間作用力承受外力的作用，實際上起“無限大”分子鏈的作用，這樣得到保護膜既有粘附性，而且剝離力經(jīng)時變化小，又易剝離，且不脫膠?！　”┧狨ス簿畚锏慕宦?lián)可以通過三種途徑實現(xiàn)：　?。?） 采用含有兩個雙鍵的單體共聚的自交聯(lián)方式?！　。?） 通過加入具有相互反應(yīng)性能的單體共聚，由分子鏈間官能基反應(yīng)而產(chǎn)生交聯(lián)的潛交聯(lián)方式?！　。?） 在分子鏈中引入活性基團，然后通過加入交聯(lián)劑交聯(lián)的后交聯(lián)方式。　　第一種和第二種交聯(lián)方式適用乳液聚合生產(chǎn)，第三種交聯(lián)方式適用溶液聚全生產(chǎn)。常用的活性基團和配對的交聯(lián)劑列于表1官能團 單　體 交聯(lián)劑 —COOH (甲基)丙烯酸，順丁烯二酸酐 環(huán)氧樹脂、膠基樹脂、異氰酸酯、金屬鹽 —OH (甲基)丙烯酸羥烷酯丙烯酸乙(丙)二醇單酯 環(huán)氧樹脂、異氰酸酯、羥甲基聚合物、二乙醛 —CONH2 (甲基)丙烯酸胺 甲醛羥甲基化環(huán)氧樹脂、密胺樹脂、尿樹樹脂 (甲基)丙烯酸縮水甘油酯 酸類、酸酐類、胺類 丙烯酸二甲胺乙酯、丙烯酸叔丁胺乙酯 環(huán)氧樹脂、異氰酸酯二乙醛 　　實踐表明，用不同的交聯(lián)劑對同一種丙烯酸共聚物進行交聯(lián)對性能的影響是不同的，但不論哪種交聯(lián)隨著交聯(lián)度增加，共聚物的內(nèi)聚力顯著增加，蠕變流動性變小，剝離強度下降。保護膜180°剝離強度與交聯(lián)用量關(guān)系如下　　實踐中人們正是通過分子量設(shè)計和控制，分子鏈、官能團的選擇，交聯(lián)方式選擇，交聯(lián)劑品種及用量的選擇等參數(shù)，調(diào)配出系列壓敏膠配方，進而制造出一系列保護膜產(chǎn)品。　　5.保護膜基材選擇，表面處理和涂布工藝　　利用涂布機將調(diào)配好的壓敏膠粘劑均勻涂布于塑料薄膜上，爾后再進行加熱干燥和收卷，是制造高品質(zhì)保護膜的另一重要因素。首先是塑料基膜的選擇，應(yīng)根據(jù)保護膜應(yīng)用目的、應(yīng)用場所和主要技術(shù)指標進行選擇。如用于建筑材料保護膜由于施工期長，且多暴露在室外，就要選擇耐候性、耐光性、物理機械性能好的塑料膜。如黑色聚乙烯膜、黑白雙色共擠聚乙烯膜等。而用于室內(nèi)或輕度機械加工用的保護膜，就選擇透明性好，有一定的機械強度的本色聚乙烯膜、天蘭等彩色聚乙烯膜?！　榇_保壓敏膠粘劑與塑料薄膜牢結(jié)合，避免脫膠事故發(fā)生，需要對塑料膜進行表面處理，處理方法多種，目前應(yīng)用最多的是電暈處理法。其原理是在高壓、高頻電火花的沖擊下，一方面是空氣發(fā)生了電離，產(chǎn)生了各種極性基材團；另一方面聚烯烴分子結(jié)構(gòu)中的雙鏈，特別是其支鏈上的雙鍵更易打開。這樣，就在處理的瞬間，各種極性基團與高聚物表面發(fā)生了接枝反應(yīng)，從而使聚烯烴表面由非極性變成極性表面，改善表面的可潤濕性和粘合性，在這樣的表面上，改善表面的可潤濕性和粘合性，在這樣的表面上，壓敏膠粘劑能迅速鋪展，并因此而擴大了界面接觸，增強了粘基力。一般要求涂布時，聚烯烴薄膜表面張力不得低于38達因／厘米?！　好裟z粘劑的涂布是利用下圖所示的涂布機來實現(xiàn)的。其關(guān)鍵是涂布均勻，溶劑揮發(fā)徹底；溫度適宜，保證膠粘劑交聯(lián)；塑料薄膜張力適中，不變形，不起皺收卷整齊。