摘要：研究了丙烯酸酯PSA（壓敏膠）乳液及本體表面張力對保護膜性能的影響蓝晒，討論了固含量岖寞、乳化劑含量秆刑、消泡劑含量和共聚單體等因素對PSA乳液及本體表面張力的影響逊移。結果表明：PSA乳液的表面張力過大時贡垃，其對基材的潤濕性較差镇防，保護膜的表面質(zhì)量和耐高溫高濕老化性能變差活玲；PSA本體表面張力對保護膜與被保護材料之間的粘接強度股囊、初粘力有一定影響袜匿，當PSA本體表面張力與被保護材料相近時更啄，兩者間的粘接強度相對最大。

　　
　　關鍵詞：表面張力居灯；丙烯酸酯祭务；壓敏膠；乳液怪嫌；保護膜
　　
　　中圖分類號：TQ436.3：TQ433.436文獻標志碼：A文章編號：1004－2849（2011）11－0026-04
　　
　　0·前言
　　
　　保護膜是一種具有表面保護功能的膜狀材料义锥，也是壓敏膠（PSA）中最重要的產(chǎn)品之一。通常岩灭，保護膜是以聚烯烴塑料膜為基材拌倍，以橡膠或丙烯酸酯類聚合物為PSA的基體樹脂，經(jīng)涂布機加工制成的撰蕴。
　　
　　在保護膜的加工和使用過程中PSA的表面張力對保護膜性能的影響主要表現(xiàn)在兩個方面：①PSA乳液表面張力的影響京思。保護膜所用基材通常是表面張力較低的非極性[如聚乙烯（PE）等]塑料薄膜，當PSA乳液表面張力過大時鳖灰，其對基材表面的潤濕性較差须涕，即其易在基材表面形成縮孔，故基材表面局部區(qū)域出現(xiàn)缺膠或膠層過厚等現(xiàn)象潦春，導致PSA的粘接性能因施膠均勻性欠佳而變差肚让。②PSA本體表面張力的影響。當PSA本體表面張力過大時材哺，其對基材的潤濕性較差级嘀，致使PSA與基材間的結合力變差，被保護材料表面易留下殘膠痕跡恨摩；另外胖讶，PSA本體表面張力也是影響其與被保護材料之間粘接強度的主要因素。
　　
　　因此钻宠，在PSA的研制過程中應根據(jù)需要調(diào)整PSA的表面張力堰洛，使其滿足不同場合的使用要求获列。
　　
　　1·試驗部分
　　
　　1.1試驗原料
　　
　　丙烯酸丁酯（BA）谷市、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（St）击孩、丙烯酸（AA）迫悠、丙烯酸羥丙酯（HPA），工業(yè)級巩梢，北京東方化工廠创泄；丙烯酸-2-乙基己酯（2-EHA），工業(yè)級括蝠，上海高橋石化公司鞠抑；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷（KH-570）饭聚，工業(yè)級，山東萬達化工有限公司搁拙；氮丙啶秒梳，工業(yè)級，上海尤恩化工有限公司箕速；乳化劑酪碘，自制；過硫酸銨（APS)茵箩，工業(yè)級解夜，愛建德固賽（上海)有限公司；碳酸氫鈉（SCB)脾询，工業(yè)級李狼，湖北省雙環(huán)化工集團公司；氨水斧枚，分析純绣峰，廣東光華化學廠。
　　
　　1.2試驗儀器
　　
　　CZY-G型初粘力測試儀海拾、BLD-200S型電子剝離試驗機掩软，濟南蘭光機電技術發(fā)展中心；JYW-200A型全自動界面張力儀眉脖，承德普惠檢測設備制造有限責任公司侮夸；JTH-80P型恒溫恒濕試驗機，上海簡戶儀器設備有限公司头趴。
　　
　　1.3試驗制備
　　
　　1.3.1預乳化液的制備
　　
　　在預乳化器中加入一定量的去離子水揍庄、乳化劑和引發(fā)劑（APS），攪拌均勻后加入全部單體混合液东抹，乳化15 min即可蚂子。
　　
　　1.3.2保護膜用PSA乳液的合成
　　
　　將一定量的去離子水、乳化劑缭黔、引發(fā)劑和緩沖劑（SCB）等加入到帶有冷凝器食茎、溫度計和恒壓滴液漏斗的反應器中，邊攪拌邊升溫至80～86℃馏谨；然后滴加預乳化液（3 h內(nèi)滴畢）别渔，保溫0.5 h；補加少量引發(fā)劑（以消除殘余單體）惧互，再保溫2 h哎媚；結束反應，冷卻至室溫喊儡，加入適量氨水即可拨与。
　　
　　1.3.3保護膜的制作
　　
　　將PSA乳液和適量交聯(lián)劑（氮丙啶）充分混合后稻据，均勻涂布在PE薄膜上，制成干膠厚度為8μm的保護膜膠帶买喧；室溫放置3 d后悲尝，測定其相關性能。
　　
　　1.4測試與表征
　　
　《璺琛（1）初粘力：按照GB/T 4852—2002（方法A）標準吐梗，采用初粘力測試儀進行測定。
　　
　∧韬帷（2）180°剝離強度：按照GB/T 2792—1998標準進行測定（剝離速率為300 mm/min）桐赠。
　　
　　（3）耐高溫高濕老化性能：將PSA保護膜貼于鋁塑板上刊濒，然后將其在65℃涌粱、80%RH恒溫恒濕試驗機中處理72 h；室溫靜置30 min后快速剝離埃的，檢測鋁塑板上是否留有殘膠痕跡侵选。
　　
　　（4）液體表面張力：按照GB/T 5549—1990標準愕匪，采用全自動界面張力儀進行測定進行盐儿。
　　
　　（5）固含量：按照GB/T 2793—1995標準測定涮较。
　　
　　2·結果與討論
　　
　　2.1 PSA乳液表面張力對涂布性能的影響
　　
　　在其他條件保持不變的前提下稠鼻，將不同PSA乳液涂布在PE薄膜（表面張力39.0 mN/m）上，則PSA乳液表面張力對涂布性能的影響如表1所示狂票。
　　
　　由表1可知：PSA乳液對基材（PE薄膜）的潤濕性隨乳液表面張力增加而變差候齿；當PSA乳液的表面張力低于基材時，其對基材的潤濕性較好闺属；當PSA乳液的表面張力超過基材時慌盯，其對基材的浸潤性較差，表現(xiàn)為PSA乳液在基材表面形成縮孔掂器，造成基材表面膠層厚度不均勻亚皂，從而嚴重影響了PSA保護膜的外觀質(zhì)量和粘接性能。
　　
　　2.2乳液表面張力對保護膜耐老化性能的影響
　　
　　在其他條件保持不變的前提下唉匾，PSA乳液的表面張力對保護膜耐老化性能的影響如表2所示孕讳。由表2可知：PSA保護膜的耐高溫高濕老化性能隨PSA乳液表面張力增加而變差匠楚；當PSA乳液的表面張力低于基材時巍膘，PSA保護膜的耐高溫高濕老化性能相對較好；當PSA乳液的表面張力高于基材時芋簿，PSA保護膜的耐高溫高濕老化性能相對較差（出現(xiàn)掉膠現(xiàn)象）修鲤。
　　
　　這是由于PSA乳液表面張力較小時穴眨，其對基材的潤濕性較好（即PSA與基材間的結合力較大），故保護膜剝離后乓记，被保護材料表面不會出現(xiàn)殘膠痕跡料悟；反之，當PSA乳液表面張力較大時锌筝，其對基材的潤濕性較差（即PSA與基材間的結合力較星匠凇），同時PSA乳液易在基材表面形成縮孔（使基材局部膠層過厚）法铝，故保護膜被剝離后降井，被保護材料表面易出現(xiàn)殘膠痕跡。
　　
　　2.3 PSA本體表面張力對基材粘接性能的影響
　　
　　PSA本體表面張力是指PSA乳液經(jīng)烘干后级案，丙烯酸酯聚合物黏彈體本身的表面張力隘吆。PSA與被保護材料表面的粘接機制主要以潤濕性為主[1]，因此PSA本體的表面張力對粘接強度溉贞、初粘力等影響較大晕石。在其他條件保持不變的前提下[將不同PSA保護膜粘貼在不銹鋼板（表面張力30.0 mN/m）上]，則PSA本體的表面張力對保護膜剝離強度和初粘力的影響如表3所示咒循。同一保護膜與不同被保護材料之間剝離強度的關系如表4所示据途，不同PSA本體表面張力與同一被保護材料之間剝離強度的關系如圖1所示。
　　
　　由表3可知：在測試條件范圍內(nèi)叙甸，隨著PSA本體表面張力的不斷降低昨凡，保護膜與不銹鋼板之間的剝離強度和初粘力均逐漸增大。這是由于根據(jù)潤濕蚁署、黏合功理論便脊，聚合物表面張力越低，PSA對不銹鋼表面的潤濕越充分光戈、潤濕速率越快哪痰，故兩者間的粘接強度（包括剝離強度和初粘力）也就越大。
　　
　　由表4可知：對同一PSA而言久妆，隨著被保護材料表面張力的增加晌杰，兩者間的剝離強度呈先升后降態(tài)勢。這是由于PSA對被保護材料的表面潤濕性與兩者表面張力有關筷弦，當被保護材料的表面張力大于PSA本體表面張力時肋演，兩者間的剝離強度相對較大；當被保護材料的臨界表面張力接近PSA時友移，兩者間的剝離強度趨于最大值状萤。
　　
　　由圖1可知：當PSA本體表面張力較大時，保護膜對被保護材料的剝離強度增幅也相對較大（這是由于PSA本體表面張力越大，其潤濕被保護材料表面并達到熱力學上的平衡需要一定時間[1]撒肉，即潤濕程度隨放置時間延長而增大仅犬，故兩者間的界面黏合力逐漸上升，相應的剝離強度增幅也就越來越大）实腹；當PSA本體表面張力較小時案哄，PSA對被保護材料的潤濕速率較快，兩者間的剝離強度很快達到平衡滥诀，故剝離強度增幅隨放置時間延長而趨于穩(wěn)定沐亏。
　　
　　2.4不同因素對PSA乳液及本體表面張力的影響
　　
　　2.4.1乳液固含量和乳化劑的影響
　　
　　在其他條件保持不變的前提下，乳液固含量婴可、乳化劑含量（相對于乳液總質(zhì)量而言）對PSA乳液表面張力的影響如圖2尤痒、圖3所示。
　　
　　由圖2可知：PSA乳液的表面張力隨乳液固含量增加而降低峰孝。這是由于PSA乳液中固體成分主要是乳化劑和丙烯酸酯聚合物悔叽，兩者表面能均低于水，故乳液固含量越高表面張力也就越低爵嗅。
　　
　　由圖3可知：PSA乳液的表面張力隨乳化劑含量增加而降低娇澎。這是由于PSA乳液中溶劑水的表面張力相對較高，而乳化劑能顯著降低水的表面張力[2]睹晒。
　　
　　2.4.2消泡劑含量的影響
　　
　　乳化劑在顯著降低乳液表面張力的同時使體系產(chǎn)生大量氣泡[3]趟庄，從而影響了PSA乳液的涂布及后序操作。為滿足PSA乳液的涂布工藝要求伪很，需加入適量的消泡劑戚啥。在其他條件保持不變的前提下，不同消泡劑含量對PSA乳液表面張力的影響如表5所示锉试。由表5可知：隨著消泡劑含量的不斷增加猫十，PSA乳液的表面張力降低，但PSA的潤濕性和耐高溫高濕老化性能變差呆盖。
　　
　　這是由于消泡劑雖能降低PSA乳液的表面張力拖云，但消泡劑與PSA乳液的相容性較差（分散不均勻），故消泡劑含量越多应又，這些與體系不相容的消泡劑液滴在PSA乳液涂布過程中易形成低表面張力點（即消泡劑與周圍PSA乳液之間會產(chǎn)生表面張力梯度）宙项；另外，表面張力較高的濕膜因不能潤濕這些張力點而造成縮孔鲜映，故PSA的耐高溫高濕老化性能變差定岳。
　　
　　2.4.3單體種類的影響
　　
　　影響丙烯酸酯PSA本體表面張力的主要因素是合成PSA基體樹脂的各種丙烯酸酯單體。在其他條件保持不變的前提下袭仲，不同單體對PSA本體表面張力的影響如表6所示[3]池膜。
　　
　　由表6可知：PSA本體表面張力因單體種類不同而異非淹，并且單體種類和含量對最終PSA性能的影響較大。另外照渴，在丙烯酸酯單體中加入一定量的有機硅單體（如KH-570等）能顯著降低PSA的本體表面張力[4]拆楣。因此的唆，PSA合成過程中應根據(jù)實際需要選擇適當?shù)谋┧狨误w肩降，以得到綜合性能最優(yōu)的PSA產(chǎn)品。
　　
　　3·結語
　　
　∏笙埂（1）PSA乳液的表面張力對涂布操作性能影響較大屁样。PSA乳液表面張力大于基材時，其對基材的潤濕性較差睦作，PSA保護膜的表面質(zhì)量和耐高溫高濕老化性能變差我衬。
　　
　　（2）PSA本體表面張力對保護膜與被保護材料之間的粘接強度饰恕、初粘力等影響較大挠羔。當PSA本體表面張力接近于被保護材料時，保護膜與被保護材料之間的粘接強度相對最大埋嵌。影響PSA本體表面張力的主要因素是各種共聚單體破加。
　　
　　（3）PSA乳液中固含量雹嗦、乳化劑含量范舀、消泡劑含量和共聚單體等都是影響PSA乳液表面張力的主要因素，也是影響PSA保護膜最終性能的重要因素了罪，楷膜保護膜4006666322锭环，各種保護膜一站式配齊。