胶粘剂在难粘底材的附着除了可以调整胶粘剂的配方外,也可采用“底材处理法”。底材的处理有物理方法或化学方法,物理方法的作用在于净化底材及使底材表面粗糙化、增大表面积,进而增大附着强度,典型的方法如:电晕处理。化学方法和传统的表面化学处理不同,因为在保护膜或特种胶带领域,除了附着以外,还有更多的应用特性要求。因此此类方法一般采用在胶粘剂配方中添加附着力增进剂。
根据W.A.Zisman所述,只有当涂层的表面能低于或等于底材的临界表面张力时才能有有效的形成附着,或者可以说附着力是可以通过增加附着的有效接触面积和增强界面间的结合力来实现的。因而从广义上讲,所有能增加低材和涂层物理性接触、增强底材润湿、去除油脂、降低液膜的表面张力及所形成化学键的助剂都能被称为附着力促进剂,这也就意味着从改性的树脂基料、增塑剂、润湿剂、表面活性剂、溶剂均与附着有密切联系。
将借助级性、静电、扩散、动力学及形成的各种化学键来增强涂层与底材结合力的助剂定义为附着力增进剂。其发生在底材与涂层之间的作用力包括了物理型的偶极力、扩散力及氢键,也可能是作用力更强的化学键,如共建键及离子键等。
市面上主要的附着力增进剂种类如下:
(1)硅烷偶联剂(2)钛酸酯、锆酸酯(3)磷酸酯化合物
(4) 氯化聚烯烃
由于聚丙烯底材的表面聚合结晶性高且表面能低,与一般的涂层无法直接附着长,长期以来都借助氯化聚烯烃作为这些材质的附着增进剂。其作用机理主要是由极性、结构相似的的氯化聚烯烃,通过润湿、渗透、扩散及布朗运动将氯化聚烯烃聚合物链状分子与底材的接触接口形成互溶,使得接口消失,如果一般的干燥条件无法获得理想的效果,则可以提高烘烤温度至氯化聚烯烃的玻璃化温度之上,则可提升渗透、扩散程度,进而提高附着增进效果。
氯化聚烯烃(CPO)附着增进剂的主链为聚丙烯或聚丙烯共聚物,由氯化改性来改善溶解性,由酸官能团改性来改善与树脂体系的兼容性、溶解性、耐湿性、层间附着性、耐汽油性和耐酒精性。主要应用于聚丙烯和热塑性聚烯烃的层板、薄膜以及油墨的附着增进,或者作为涂料用附着打底底漆。
(5)高分子型附着力增进剂
①金属底材的附着力增进剂
尤其是对非铁金属底材,如:铝、铝合金、锌、不锈钢、电镀面等。涂装后因离子点位的吸附,较快的迁移到底材表面并于高温烘烤时与金属底材形成化学键合,同时也与一般氨基烤漆体系交联反应,达到附着力增进的作用。
②无氯的聚烯烃附着力增进剂
③特殊作用附着力增进剂
如固铝粉助剂,此类高分子化学结构上含有活性氢基团,加上其分子的结构能与铝粉、铜粉形成保护,并防止铝粉、铜粉的掉落。
由中国胶粘剂和胶粘带协会主办的“第二届中国保护膜和特种胶带高峰论坛”将于11月3-5日在无锡市锦江大酒店召开,本次会议的主题为“保护膜和特种胶带的创新与应用”本次论坛旨在为促进我国胶粘带行业加快转型步伐升级,引导行业的创新和发展,增进上下游企业的交流和合作,推动行业的发展和进步。
摩田化学作为中国胶粘剂工业协会理事单位一直致力于为中国胶粘剂行业提供创新的原料产品以及全效的应用技术支持。在保护膜和胶带行业,我们提供从压敏胶合成用特殊单体、助剂,到合成工艺技术指导。从特定配方产品定制设计到后期应用支持。我们会尽全力为客户搜罗解决方案,并致力与客户一起,进行产品技术的革新及新的客户需求对应。
胶粘剂的性能在保护膜和胶带行业起着至关重要的作用,很多时候人们往往忽视底材对整个胶粘带制品的性能影响也很大。根据W.A.Zisman所述,只有当胶粘剂的表面能低于或等于底材的临界表面张力时才能有有效的形成附着,或者可以说附着力是可以通过增加附着的有效接触面积和增强界面间的结合力来实现的,附着力增进剂正是借助级性、静电、扩散、动力学及形成的各种化学键来增强涂层与底材结合力的。其发生在底材与涂层之间的作用力包括了物理型的偶极力、扩散力及氢键,也可能是作用力更强的化学键,如共建键及离子键等。
摩田化学推出的水性附着力增进剂AE701、AE703、AE707由极性、结构相似的的氯化聚烯烃,通过润湿、渗透、扩散及布朗运动将氯化聚烯烃聚合物链状分子与底材的接触接口形成互溶,直至接口消失。氯化聚烯烃附着增进剂的主链为聚丙烯或聚丙烯共聚物,由氯化改性来改善溶解性,由酸官能团改性来改善与树脂体系的兼容性、溶解性、耐湿性、层间附着性、耐汽油性和耐酒精性。在保护膜和胶带行业主要应用于水性压敏胶对PP、PE塑料薄膜的附着增进,或者作为特殊塑料膜的附着打底底漆。
在应用过程中如果一般的干燥条件无法获得理想的效果,则可以提高烘烤温度至氯化聚烯烃的玻璃化温度之上,则可提升渗透、扩散程度,进而提高附着增进效果。我们的应用技术工程师也非常愿意与您一起探讨低表面能材料的附着力增进解决方案。