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表面能和粘合剂选择

压敏胶(PSA)使两种不同的基材永久粘合在一起成为可能。将两个表面粘合在一起时,需要考虑几个因素,包括基材的表面张力和质地、粘合强度、表面积、环境条件、设计和产品应用。然而,影响粘合剂选择的一个关键因素是基材的表面能。表面能是在基板表面上流动的多余能量,以达因/厘米为单位。达因水平是临界表面张力的实际读数。

表面能如何影响胶粘剂的选择?

根据表面能,基材大致可分为三类 - 高表面能(HSE),中表面能(MSE)和低表面能(LSE)。铜、铝、锌和不锈钢等金属具有 250-1103 达因/厘米的高表面能,是一些最受欢迎的 HSE 基材。聚碳酸酯、聚酯、尼龙、丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 和丙烯酸等 MSE 基材的表面能大幅下降至 38-50 达因/厘米。最后,表面能低于37达因/厘米的材料属于LSE类别。广泛使用的LSE基材包括聚乙烯,聚乙烯醇(PVA),乙烯醋酸乙烯酯(EVA)和聚丙烯。

要了解表面能在粘合基材中的重要性,让我们考虑“润湿”。润湿性是粘合剂在表面上扩散的能力,从而增加接触面积并产生更强的粘合力。在大多数情况下,当您将水倒在铜等HSE金属上时,水会迅速扩散到表面上并形成水坑。另一方面,当您将水倒在ABS上时,它会形成小珠子,从而防止表面润湿。简而言之,HSE基材有助于粘合剂的润湿,而LSE基材则避免润湿。基板的表面能决定了吸引力的强度,因此仍然是粘合中最关键的方面之一。

PSA解决方案种类繁多,每种解决方案都有独特的优点和缺点。例如:3M 提供大约 25 种不同的 PSA 解决方案,其中 100MP、200MP、300MP 和 300LSE 是使用最主要的粘合剂。虽然高性能丙烯酸粘合剂系列(如 100MP 和 200MP)强烈粘附在大多数 HSE 基材上,但 200MP 通常是 MSE 基材的首选,MSE 和 LSE 基材通常选择 300LSE。最终决定粘合剂选择的是几个因素的相互作用,因此最佳解决方案因应用而异。

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