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新型鍍鋁復(fù)合薄膜膠粘劑研究(二)

2007/8/10 15:04:24 人評論

 用普通雙組分聚氨酯膠粘劑復(fù)合鍍鋁復(fù)合薄膜,復(fù)合薄膜剝離強度很低,其剝離破壞主要發(fā)生在VM—CPP界面,鍍鋁膜完全轉(zhuǎn)移,180°剝離強度小于0.3N。這說明膠粘劑本體強度、BOPP或PET薄膜和膠粘劑界面強度、膠粘劑和州界面強度都高于VM和CPP界面強度。事實上末復(fù)合以前,VM和CPP或PET薄膜界面強度遠(yuǎn)大于0.3N。因此,膠粘劑的性質(zhì)即膠粘劑的本質(zhì)—膠粘劑的組成、分子結(jié)構(gòu)、分子量分布、單體殘存量等對鍍鋁層產(chǎn)生很大的影響,近而影響剝離強度和溶劑殘留量。若膠粘劑分子結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,軟硬段比例不合理,分子量分布太寬,單體殘存量高,不僅影響膠粘劑本體強度、BOPP和膠粘劑界面、膠粘劑和VM界面強度,還將影響VM和CPP界面強度以及溶劑殘留量。    雙組分聚氨酯膠粘劑是由以含羥基基團-0H組成的主劑和以含異氰酸酯基基團-NCO組成的固化劑組成。使用時將主劑和固化劑按一定比例混合均勻,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分子擴鏈后形成高分子量的聚合物。作為膠粘劑的使用,聚氨酯的組成、分子結(jié)構(gòu)、分子量分布等對粘接有重要的影響。聚氨酯可認(rèn)為是一種含有軟鏈段和硬鏈段的嵌段共聚物[2],軟段由聚酯、聚醚、聚烯烴等低聚物鏈段組成,非常柔順,呈無規(guī)卷曲狀態(tài),由于其玻璃化溫度低于室溫,稱之為橡膠相;硬段由芳香基、取代脲基、氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、縮二脲等基團組成,在常溫下伸展成棒狀,不容易改變其構(gòu)形構(gòu)象,內(nèi)聚能很大,彼此締合在一起許多微區(qū)小單元,如圖2,這些微區(qū)小單元的玻璃化溫度遠(yuǎn)高于室溫,在常溫下呈玻璃態(tài)、次晶或微晶,稱之為塑料相。由于兩種鏈段的熱力學(xué)不相容性,會產(chǎn)生微觀相分離,在聚合物基體內(nèi)部形成相區(qū)或微相區(qū)。聚氨酯優(yōu)良的性能可用兩相形態(tài)學(xué)來解釋:硬段相提供多官能度物理交聯(lián),即形成氫鍵而交聯(lián),起增強作用:軟段被硬段區(qū)增強。因為鋁、塑料膜等的物理性能差異較大,如果膠粘劑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,固化過程中產(chǎn)生的應(yīng)力集中;此外,雙組分聚氨酯膠粘劑是通過主劑和固化劑混合后,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成大分子聚合物(固化)進(jìn)行粘接,這一過程所需時間較長,常溫下一般需要48h。在這期間,膠粘劑中的殘存單體和小分子齊聚物將通過鍍鋁層進(jìn)入VM層和CPP層的界面,由于膠粘劑的固化收縮以及鋁、CPP線漲系數(shù)不同產(chǎn)生應(yīng)力而降低VM層和CPP層的結(jié)合強度。 2.2 材料性質(zhì)、熟化條件對剝離強度的影響     三種不同厚度的薄膜復(fù)合后在不同的條件下熟化,其剝離強度見表1(單位為N/15mm)。    注:表1中熟化1指在50℃左右環(huán)境下放置時間,CPP拉斷2是指被測試樣大部分拉斷,能夠測到的剝離強度數(shù)據(jù)為3.5~6.4N/mm。從表中看出,用YH501SL/VM10膠粘劑具有較高的初粘力;復(fù)合不同厚度的薄膜,其剝離強度略有不同;薄膜厚度較大,剝離強度也略大。熟化24h后已經(jīng)有很高的剝離強度,熟化48h后剝離強度達(dá)到最大,繼續(xù)熟化強度下降,鍍鋁層部分轉(zhuǎn)移。建議50℃下熟化間不要超過48h。

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