產(chǎn)品列表PRODUCTS LIST
在工業(yè)生產(chǎn)與日常生活中,PSA 膠水(壓敏膠)的應(yīng)用極為廣泛,從膠帶粘貼到產(chǎn)品組裝,都離不開(kāi)它的身影。然而,隨著使用時(shí)間的推移,PSA 膠水常會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象,其中氣泡的產(chǎn)生是較為常見(jiàn)的問(wèn)題,這不僅影響膠水的外觀,更會(huì)嚴(yán)重削弱其粘接性能。那么,PSA 膠水為何會(huì)在老化過(guò)程中產(chǎn)生氣泡?低場(chǎng)核磁共振技術(shù)為我們提供了一種深入探究其內(nèi)在機(jī)理的有效手段。
要解答這一問(wèn)題,首先需要了解 PSA 膠水的結(jié)構(gòu)特性。PSA 膠水屬于高分子材料,其分子結(jié)構(gòu)中存在著硬段(交聯(lián)段)、中間相和軟段(非交聯(lián)段)。硬段如同膠水結(jié)構(gòu)中的 “骨架",賦予膠水一定的硬度和內(nèi)聚力,硬段比例越大,膠材料越硬,內(nèi)聚力越大,在剝離時(shí)就越不易產(chǎn)生殘膠;而軟段則像 “填充在骨架間的彈性體",決定了膠水的柔軟度和粘附力,軟段比例越大,膠材料越軟,對(duì)表面的粘接也就越緊密。這兩種鏈段的平衡狀態(tài),直接影響著 PSA 膠水的性能。
當(dāng) PSA 膠水發(fā)生老化時(shí),其分子鏈段會(huì)發(fā)生一系列變化,進(jìn)而導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生。而低場(chǎng)核磁共振技術(shù)能夠在不破壞樣品的情況下,快速判斷這些鏈段的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),為我們揭示老化的奧秘。
該技術(shù)的原理是在磁場(chǎng)中擾動(dòng)氫原子,然后聆聽(tīng)它們恢復(fù)過(guò)程中的信號(hào)。由于高分子材料中硬段(結(jié)晶段、交聯(lián)段)的氫原子和軟段(非晶相、非交聯(lián)鏈段)的氫原子的恢復(fù)時(shí)間存在差異,且恢復(fù)時(shí)間由快到慢依次對(duì)應(yīng)硬段到軟段,儀器通過(guò)接收并分析這些信號(hào),就能判斷出高分子鏈段中不同運(yùn)動(dòng)類型的氫原子的種類及其比例。
通過(guò)對(duì) T2 弛豫譜圖的反演,我們還能夠進(jìn)一步獲知體系中硬段(交聯(lián)段)、中間相、軟段(非交聯(lián)段)的比例以及弛豫時(shí)間。在 PSA 膠水老化過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)硬段比例上升、軟段比例下降的情況。硬段比例增大,意味著 T2 弛豫時(shí)間縮短,膠水會(huì)變得更硬,內(nèi)聚力增強(qiáng),但同時(shí)也會(huì)使膠水的柔韌性下降。此時(shí),膠水內(nèi)部的應(yīng)力分布發(fā)生改變,原本緊密結(jié)合的結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)縫隙。另外,老化過(guò)程中可能會(huì)釋放出一些小分子物質(zhì),這些小分子在膠水內(nèi)部聚集,當(dāng)它們無(wú)法及時(shí)擴(kuò)散出去時(shí),就會(huì)形成氣泡。
相反,如果老化過(guò)程中軟段發(fā)生過(guò)度降解,導(dǎo)致軟段比例異常降低,硬段之間的連接變得脆弱,膠水的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降,也可能在內(nèi)部形成空洞,進(jìn)而發(fā)展為氣泡。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)通過(guò)對(duì)鏈段比例和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的監(jiān)測(cè),能夠清晰地捕捉到這些變化,從而幫助我們準(zhǔn)確判斷 PSA 膠水老化產(chǎn)生氣泡的原因。
綜上所述,低場(chǎng)核磁共振技術(shù)憑借其對(duì)高分子材料鏈段的精準(zhǔn)分析能力,為我們理解 PSA 膠水老化產(chǎn)生氣泡的機(jī)理提供了有力的支持。借助這一技術(shù),我們可以更有針對(duì)性地改進(jìn) PSA 膠水的配方和生產(chǎn)工藝,提高其抗老化性能,減少氣泡的產(chǎn)生,延長(zhǎng)其使用壽命。
應(yīng)用案例:
低場(chǎng)核磁技術(shù)研究研究為何雙85老化條件下,膠會(huì)起氣泡
4號(hào)樣平整無(wú)暇,5號(hào)樣就有氣泡生成。同樣,低場(chǎng)核磁技術(shù)分析原因。
5號(hào)樣品軟段弛豫時(shí)間偏長(zhǎng),其它組分差別不大。說(shuō)明5號(hào)樣軟段偏軟。
建議:軟段變硬(調(diào)控預(yù)聚程度)
通過(guò)軟硬段分析,低場(chǎng)核磁技術(shù)從微觀角度指導(dǎo)工藝調(diào)控。