粘合劑的動態(tài)粘彈性檢測分析

時間：2022/12/8閱讀：1389

粘合劑的動態(tài)粘彈性檢測分析

粘附力（粘合劑的應(yīng)力）是在剝離貼在被粘物上的膠帶的過程中產(chǎn)生的。如果用大于粘合力的力垂直拉動膠帶，它會從粘合面的邊緣依次剝離。粘合強度是隨著拉力的增加而開始剝離的力。拉伸粘合劑層直到粘合劑表面開始從被粘物上剝離。外力與伸長率之間存在蠕變（伸長速度）關(guān)系。對粘合劑施加動態(tài)外力會導(dǎo)致動態(tài)應(yīng)變。壓敏粘合劑的性能是根據(jù)由該外力和應(yīng)變之間的關(guān)系獲得的動態(tài)彈性模量的測量結(jié)果來考慮的。

測量條件

樣品形狀直徑 φ8mm 厚度 1mm
溫度范圍 -50 to 100℃
升溫速率 3°C/min
測量間隔2℃
測量頻率 2Hz
測量夾具平行板（樣品夾在上下平板之間）
角振幅 ±0.1 至 0.3deg（與應(yīng)變有關(guān)）應(yīng)變：樣品變形與原始形狀的比率

測量結(jié)果分析

在該測量中，測量溫度以恒定速率升高，因此觀察動態(tài)彈性模量與溫度之間的關(guān)系。動態(tài)彈性模量有儲能彈性模量G'（Pa）和損耗彈性模量G''（Pa），與溫度的關(guān)系分別如圖1和圖2所示。存儲在物體內(nèi)部，損耗模量是向外擴散的分量。圖3中的tanδ稱為損耗因子，是G″和G'的比值。
　儲能模量曲線（圖 1）在 -50°C 和 0°C 之間顯示出一個陡峭的斜率。在此溫度范圍內(nèi)，它從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z態(tài)，在高于0°C的溫度側(cè)具有平緩的斜率。顯示陡峭斜率的溫度范圍稱為玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)，顯示緩坡的溫度范圍稱為橡膠態(tài)平臺。傾向于在橡膠態(tài)平臺具有高彈性模量（以下簡稱橡膠模量）的物體具有高分子量。因此，分子鏈的纏結(jié)密度也很高。彈性模量越高，相同外力下的應(yīng)變越小。當(dāng)對象為粘合劑時，橡膠的彈性模量越高，從被粘物上剝離時拉伸粘合劑所需的外力就越大。
　此處，橡膠的彈性模量越高，粘合劑的保持力(粘合力)越強，推測儲能彈性模量的關(guān)系有峰值。
　反之，橡膠彈性模量越低，與被粘物界面的潤濕性（粘合性）越好。但是，橡膠的彈性模量越低，膠粘劑越容易拉伸，拉伸力越弱。
　查看損耗模量曲線（圖 2），在 -50°C 和 0°C 之間存在峰值。該峰值溫度是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。從這條曲線我們知道峰值溫度，溫度越高，物體的分子量越大。損耗模量的高低本身與上述儲能模量沒有同等意義，但在相同溫度下與儲能模量的比值（tanδ）具有重要意義。
　觀察損耗因數(shù)tanδ的曲線（圖3），出現(xiàn)如圖2的峰值。各峰值溫度比圖1中的損耗模量的峰值溫度移動到高溫側(cè)。
　在tanδ峰值溫度附近，儲能模量G'和損耗模量G''的斜率是相反的，G"更平緩，G"在峰值溫度和溫度稍高的一側(cè)有更陡的斜率。換句話說，前者的儲能下降比能量損失的下降更劇烈，而后者的下降更平緩。tanδ峰（分支以上）越高，表示力/應(yīng)變產(chǎn)生的能量的擴散成分相對于蓄積成分越大，可以說沖擊吸收（擴散）高。
　橡膠儲能模量的高低與膠粘劑的粘合（保持）強度評價有關(guān)，tanδ峰高與阻尼（沖擊吸收）性能評價有關(guān)。

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