胶带技术知识培训讲学课件.ppt
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1、1胶带技术知识2PSA = Pressure Sensitive Adhesive3胶粘剂和被粘物表面的接触胶粘剂和被粘物表面的接触“粘性粘性”胶粘剂的内部强度胶粘剂的内部强度“内聚力内聚力” 胶粘剂在被粘物表面的贴合力胶粘剂在被粘物表面的贴合力4“ “蜂蜜蜂蜜演示演示实验实验” ”蜂蜜在两块蜂蜜在两块PCPC板间的表现可以清晰地演示粘接力、内聚力和初板间的表现可以清晰地演示粘接力、内聚力和初粘力粘力初粘力初粘力( (用手指接触蜂蜜用手指接触蜂蜜) )非常强非常强粘接力粘接力( (上下搬动上下搬动PCPC板板) )强强内聚力内聚力( (将将PCPC板左右拉开板左右拉开) )弱弱5被粘物被粘物胶
2、粘剂胶粘剂 描述胶粘剂和被粘物表面的吸引力 是非常重要的胶带性能指标(往往是最重要的) 对粘接表面施加压力产生了粘接力 在完成粘贴的第一天之内通常常会增加15%至150% 由胶、被粘物、压力、时间和环境条件所决定 不可以和初粘力相混淆粘接力粘接力 . .6起始与最终剥离强度起始与最终剥离强度应用应用: : 粘贴汽车后视镜, 固定手机的防尘垫产品产品: :良好:“软“的丙烯酸胶粘剂(4968, 51968);涂胶厚; 合成橡胶胶粘剂(64620) 较差: 天然橡胶胶粘剂(4954, 4964, 4974)背景背景: : 粘贴后的72小时内,剥离强度往往会显著增加 如果客户在粘贴后立即进行测试,往
3、往得不到合理的测试结果 对于不同的胶带与被粘物,剥离强度的增加会有所不同,常常在15%与150%之间 特别是对于较难粘贴的表面,胶带粘贴后放置48小时在进行后面的工序会有助于确保粘接效果0102030405060708090100020406080time/ (h) Peel adhesion /in (%) 7tesa 4968 tesa 4968 作用于作用于PCPC板板一条胶带在一条胶带在3 3天前粘好天前粘好( (即最终强度即最终强度) ), 另一条在测试前粘好另一条在测试前粘好( (即起始强度即起始强度) ) 结果结果 测试结果显示测试结果显示3 3天前粘好的胶带剥离强度远大于天前粘
4、好的胶带剥离强度远大于刚粘好的那一条刚粘好的那一条起始与最终剥离强度起始与最终剥离强度8剥离强度剥离强度( (对极性表面对极性表面) )背景背景: : 极性表面(金属, PC, PET, ABS, PU, PVC)容易被粘贴 表面张力越大,则胶粘剂对表面的吸引力就越大 两个极性表面间的粘接力在没有苛刻的外界条件的影响下(如升温)是容易确保的应用应用: : 基本上所有的胶带应用都会涉及 产品产品: :良好: 通常在5-9 N/cm (4980)即可满足要求, 若达到 9N/cm (4965)则表现出色较差: 纯丙烯酸胶粘剂; 胶粘剂涂布越薄则粘性越差剥离强度剥离强度( (对非极性表面对非极性表面
5、) )背景背景: : 非极性表面(PP, PE, 某些经喷涂或油漆过的表面, EPDM)不容易被粘贴 非极性表面较难与胶粘剂相互吸引,对其进行粘贴往往较难应用应用: : 用于汽车装配的EPDM橡胶密封条产品产品: :良好:橡胶胶粘剂(64620); 涂胶较厚的丙烯酸胶带(4965, 4968, 51970) 较差: 薄丙烯酸胶带; 经预处理会改善粘贴效果9对于极性表面和非极性表面的剥离强度对于极性表面和非极性表面的剥离强度表面极性的强弱表面极性的强弱对于粘接强度的影响对于粘接强度的影响 tesa 4972 tesa 4972 较易从非极性表面较易从非极性表面( (PP)PP)剥离剥离左左 PC
6、 (PC (极性极性) / ) / 右右 PP ( PP (非极性非极性) )tesa 4972tesa 4972tesa 4972tesa 4972tesa 4965tesa 4965tesa 4965tesa 4965涂胶厚度涂胶厚度对于粘接强度的影响对于粘接强度的影响 tesa 4965 tesa 4965 在非极性材料表面的剥离强度在非极性材料表面的剥离强度远大于远大于 tesa 4972 tesa 4972 PP (PP (非极性非极性) )Tesa 4972Tesa 4972tesa 4965tesa 496510用于门板保护的用于门板保护的ABS板板(极性极性)EPDM橡胶块橡胶
7、块; 经喷涂处理过的手机外壳经喷涂处理过的手机外壳(非极性非极性)对于极性表面和非极性表面的剥离强度对于极性表面和非极性表面的剥离强度 - 应用实例应用实例11简称简称表面张力表面张力 dyne or Nm/mPolypropylenePP30 - 34PolyethylenePE30 - 34AluminiumAlu32 - 36PolystyrenePS36 - 40PolyvinylchloridePVC37 - 41ABSABS40 - 44PolyethylenterephthalatePET42 - 46Steelsteel42 - 46PolycarbonatePC44 - 48
8、dyne or Nm/mSynthetic rubber (64620)SR28 - 39Modified Acrylic (4965)Ac modif.34 - 49Pure Acrylic (4900)Ac pure45 - 56极性极性极性极性non-polarmedium polar polar简称简称表面张力表面张力 12不同压力下的剥离强度不同压力下的剥离强度13tesa 4972 贴在泡棉上,贴在泡棉上, 不施加压力,施加不施加压力,施加0.5 kg 和和2 kg 压力压力施加高的压力,剥离强度越强施加高的压力,剥离强度越强 不同压力下的剥离强度不同压力下的剥离强度14被粘物被粘
9、物胶水胶水被粘物被粘物胶水胶水在被粘物表面的浸润比较差在被粘物表面的浸润比较差很好的表面浸润很好的表面浸润低初始剥离强度低初始剥离强度高初始剥离强度高初始剥离强度不同压力下的剥离强度不同压力下的剥离强度15应用应用: :贴合绝缘泡棉,粘贴瓦楞纸板 剥离强度剥离强度( (对粗糙表面对粗糙表面) )背景背景: : 通常来说,被粘物的表面结构将影响粘接效果 粗糙表面(开空泡棉, 砂纸)难以被粘贴 对泡棉的粘接力取决于泡棉的孔型(开孔泡棉较难粘贴) 粘贴时加压或升温将改善粘接效果 柔软基材的胶带可以因为增大了粘贴面积而取得较好的粘接效果产品产品: :良好: 涂胶厚的产品(4965); “软”的胶粘剂较
10、柔的基材(无基材、无纺布基材, e.g. 4940), 较差: 涂胶薄以及选用厚的薄膜类基材的产品16对泡棉材料的粘接强度取决于对泡棉材料的粘接强度取决于涂胶厚度和泡棉的孔型涂胶厚度和泡棉的孔型tesa 4965 tesa 4965 和和 tesa 4972 tesa 4972 粘贴在粘贴在PU PU 泡棉表面泡棉表面白色白色: :小孔小孔 / / 黑色黑色: : 大孔大孔1. 孔型越小则粘接强度越高2. 涂胶越厚则粘接强度越高对粗糙表面的粘接强度取决于对粗糙表面的粘接强度取决于涂胶厚度涂胶厚度tesa 4965 tesa 4965 和和tesa 4972tesa 4972在在PCPC表面表面
11、( (非常平滑非常平滑) ) 和在砂纸表面和在砂纸表面( (非常粗糙非常粗糙) )涂胶较厚的涂胶较厚的tesa 4965tesa 4965表现较好表现较好剥离强度剥离强度( (对粗糙表面对粗糙表面) )17德莎如何定义粘接力?德莎如何定义粘接力?18 剥离强度剥离强度 (180) 剥离强度剥离强度 (90) 静态剥离静态剥离 (90)定义不同压敏胶带剥离强度的典型测试方法定义不同压敏胶带剥离强度的典型测试方法:19A force required to peel a strip of tape from a standard testpanel at a specified speed.FTe
12、st conditions- measuring: immediately orafter 14 days- climate:23 1C 50 5 % rel. humidity- roll up:4 kg, 5 runs, 10 m/min- reinforcement:vinyl foil 40 m- peel rate:300 mm/minreinforcementd/s tapesurfaceFor detailed description use J0PMA002剥离强度剥离强度 (180)All test parameters will influence the peel val
13、ue !20FA force required to peel a strip of tape from a standard testTest conditions- measuring: immediately orafter 14 days- climate:23 1C 50 5 % rel. humidity- roll up:4 kg, 5 runs, 10 m/min- reinforcement:vinyl foil 40 m- peel rate:300 mm/minMeasurement unit: e.g. N/cm d/s tape with reinforcementF
14、or detailed description use J0PMA002All test parameters will influence the peel value !剥离强度剥离强度 (90)21静态剥离静态剥离 (90)A force required to peel a strip of tape from a standard testpanel at a specified weightTest conditions- measuring: 24 h after sample peparation- climate:23 1C 50 5 % rel. humidity- rol
15、l up:4 kg, 1,9 cm sample width, 2 runs, 10 m/min- reinforcement:vinyl foil 40 m- weight:23C : 2 N60C : 0.5 NMeasurement unit: mm after 1,2,3,4,6,8 and 24 h For detailed description use J0PM0073测试板测试板d/s tape with reinforcementor 60 1C- test panel:Steel ASTM, ABS22被粘物被粘物 描述胶粘剂在第一次接触被粘物表面时的表现 在最小的压力和最
16、短的接触时间下即可生效 与压力作用之后产生的粘接力(初始粘接力)无关 强初粘力可以支持对粗糙表面的粘接力 “手指测试”并非正确的初粘力测试实验0,0 千克胶粘剂胶粘剂初粘力初粘力 . .接触接触“ “粘性粘性” ” 23接触接触“ “粘性粘性” ” “ “滚球滚球实验实验” ” 4968 4968和和5196851968高初粘力高初粘力 = = 对表面抓合力强对表面抓合力强(4968) = (4968) = 滚动距离短滚动距离短低初粘力低初粘力 = = 对表面抓合力弱对表面抓合力弱(51968)= (51968)= 滚动距离长滚动距离长24为什么初粘力这么重要为什么初粘力这么重要 ?25 泡棉
17、粘接泡棉粘接 密封盒子密封盒子 地毯固定地毯固定 纸,薄膜的飞接纸,薄膜的飞接 卷心开卷卷心开卷 标签标签 缓冲垫的固定缓冲垫的固定初粘力应用举例初粘力应用举例26泡棉粘接泡棉粘接在泡棉粘接过程中使用比较轻的压力Peel the tapes off again shortly afterGood solutionBad solution4965497227密封盒子密封盒子在纸盒上使用胶带中要使用很轻的压力在密封后短时间内检查粘接结果Good solutionBad solution4965498328地毯固定地毯固定德莎 4964在地毯固定中显示了很好的初粘性和高的剥离强度29造纸飞接造纸飞接
18、tesa EasySplice turns preparing splices on off-line coating machines into a simple straight line over the entire web width. High initial tack is important for this application.30卷心开卷结束卷心开卷结束德莎高初粘单面胶带51446适合于卷心开卷和结束31标签标签高初粘性对于标签的快速使用是非常重要的32初粘力背景背景: : 在需要较短的接触时间和较低的压力的应用中,初粘力会发挥作用 常常与初始粘接力相混淆,请注意初粘力
19、是在无压状态下产生的 “手指测试”无法判断胶带的最终粘接强度应用应用: : 纸卷的飞接产品产品: :良好:橡胶系的胶粘剂(4964, 64620)和较高的涂胶厚度(4968, 51970, 4962) 较差:涂胶较薄的产品(4973, 4983)或内聚力强(即较“硬”)的胶带(4973)33初粘力tesa 4968tesa 4968的圈状测试的圈状测试将一片将一片tesa 4968tesa 4968弯成圈状并接触一块弯成圈状并接触一块PCPC板,不板,不施加压力施加压力具有高初粘力的具有高初粘力的tesa 4968tesa 4968可强板子提起可强板子提起tesa 4973tesa 4973的
20、圈状测试的圈状测试tesa 4973tesa 4973由于初粘力差,无法将由于初粘力差,无法将PCPC板板提起提起34被粘物被粘物被粘物被粘物被粘物被粘物被粘物被粘物强内聚力强内聚力弱内聚力弱内聚力 描述胶粘剂的内部强度 主要决定了应用中的保持力(抗剪切力) 如果外力平行作用在粘接面方向,此应用就与内聚力相关 内聚力强的胶带普遍具有 高耐温性 低初粘力,不易溢胶 保持力强 内聚力内聚力 . .胶粘剂被粘物被粘物被粘物被粘物“ “保持力保持力” ” 35抗剪切力抗剪切力 ( (静态静态) )背景背景 : : 在重物固定后无其他外力支撑的情况下,胶带的静态抗剪切力显得非常重要 (e.g. 固定在墙
21、上或挂在屋顶的物体) 静态抗剪切力在平行于粘接面的方向有效 静态(持续)应力决定了长期的保持力 静态抗剪切力取决于胶粘剂组成(胶粘剂内聚力强的表现好)和基材类型(泡棉基材可吸收部分剪切应力) 在“通常”条件下(常温,极性平滑表面),小于30 g/cm的长期应力对于胶带的抗剪切力来说并不苛刻 应用应用: : 粘贴家具剥离; 固定顶灯 产品产品: : 良好:泡棉基材(4952), 内聚力强(“硬”)丙烯酸胶(4967, 4965) 较差: 内聚力低(“软”)胶粘剂36两块金属板通过胶带粘接;两块金属板通过胶带粘接;用力拉两块金属板以产生剪切应力用力拉两块金属板以产生剪切应力tesa 4974tes
22、a 4974的动态抗剪切力差,很容易被拉开的动态抗剪切力差,很容易被拉开tesa 4965tesa 4965具有很强的动态抗剪切力,不易被拉具有很强的动态抗剪切力,不易被拉开开抗剪切力抗剪切力 ( (动态动态) )37抗剪切力测试:抗剪切力测试:tesa 4965 tesa 4965 和和tesa 4974 tesa 4974 5N = 0.5 kg 5N = 0.5 kg 胶带粘于铝条和钢板之间,砝码的重力平行作用在粘胶带粘于铝条和钢板之间,砝码的重力平行作用在粘接区域上。在砝码脱落之后可以观察到粘接力失效或接区域上。在砝码脱落之后可以观察到粘接力失效或者内聚力失效。者内聚力失效。tesa
23、4965 and 4974 tesa 4965 and 4974 的粘接力失效的粘接力失效( (下下) )和内聚力失效和内聚力失效( (上上) )在粘接力失效中,钢板一侧并无残胶遗留,整块胶带粘在粘接力失效中,钢板一侧并无残胶遗留,整块胶带粘于铝条之上。于铝条之上。 在内聚力失效中,钢板和铝条上均有残胶遗留,表示出在内聚力失效中,钢板和铝条上均有残胶遗留,表示出胶层从中间被破坏。胶层从中间被破坏。内聚力失效内聚力失效粘接力失效粘接力失效“ “保持力保持力” ” 38高抗剪切力高抗剪切力(内聚力)和高剥离力高剥离力(粘接力)体现在不同的方向上 在每一个具体应用中两个参数两个参数需要均衡以保证良好
24、的粘贴效果粘接力失效粘接力失效内聚力失效内聚力失效被粘物被粘物被粘物被粘物SubstrateSubstrate被粘物被粘物被粘物被粘物39胶带厚度胶带厚度( (涂胶重量涂胶重量) )和粘接力和粘接力( (通常通常) )成正比成正比胶带厚度胶带厚度 / / mm02468101214160100200300钢板表面剥离力钢板表面剥离力( (立即测试立即测试) )/ / N/cmN/cm49724972496849686462064620496349634965496549674967492849284980498049834983495949594962496249874987497049705
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