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丙烯酸壓敏膠的設計開發

2021-11-27

一般情況下丙烯酸壓敏膠是從分子的水平開始設計研發的,從其單體開始,首先聚合形成高分子鏈,然后形成具有一定分子量及其分布的polymer,然后再添加固化劑和樹脂等其它原料組成配方,涂覆成膠帶,加熱或是UV照射成Z終產品。由于終端客戶的使用工況千差萬別,所以對壓敏膠的要求也差異極大。但是初粘力、持粘力、剝離力、殘膠性能是基本上都會關注的物性。針對這幾大點我們談談設計壓敏膠時需要考慮的要點。

壓敏膠3大物性和交聯度/分子量的關系示意圖。由上圖可見聚合物的分子量的控制尤為關鍵。直接決定其三大物性的范圍。但是決定其三大物性上限的聚合物中單體的配比以及官能團的含量和分布。這個就涉及到了聚合物的粘彈性。我這邊里面應用了聚合物的maxwell模型,推導了其在高溫(低頻)、低溫(高頻)下的粘彈性狀態,但是貌似maxwell方程推導不出滯后角,這個后續我會采用分子模擬的手段仔細研究其關聯性。


考慮好聚合物的的結構和物性之間的關聯后,我們就要來考慮怎么實現這樣的結構設計了。上圖是采用不同的固化劑、以及聚合反應速率的控制方式。聚合物速度一般和單體的濃度成正比,和引發劑的濃度的1/2成正比。


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