シリコーン粘着剤のゲル分率指数と粘着剤層の凝集力との定量的な対応関係は何ですか?

I. 指標の定義と測定方法

1. ゲル分率:

   ゲル分率とは、塗布されたシリコーン粘着剤中の架橋ネットワークの質量百分率を指します。 テフロン製の高温テープです。 良溶剤（トルエンなど）に溶けない測定手順には、純粋な接着フィルムをフィルターメッシュで包み、ソックスレー抽出器で 24 時間抽出し、その後、計算前に不溶性残留物を一定重量になるまで乾燥させます。

2. 凝集力：

   テフロンテープの凝集力は、高温保持力（せん断接着破壊温度またはせん断保持時間）によって特徴付けられます。このテストは通常​​、1 kg の荷重下で 180 °C で実施され、接着層が滑るか破損するまでの時間を記録します。この値は、接着剤層の流れや割れに抵抗する能力を直接反映します。

II.ゲル分率と凝集力の定量的対応関係

1. 臨界点未満 (ゲル分率 < 60%):

   システムはまだ浸透ネットワークを形成していません。接着剤層は粘性流動状態のままであり、保持力はゼロに近づき、実質的な凝集力はありません。

2. 実用範囲 (60% ～ 85%):

   臨界点を超えると、有効弾性鎖密度はゲル分率とともに急激に増加し、凝集力は指数関数的に、または高乗則に従って増加します。ゲル分率を 60% から 70% に増やすと、高温保持時間が数分から数時間に増加する可能性があります。 70% から 80% にすると、保持力はさらに 3 ～ 10 倍増加します。破壊モードは、広範囲にわたる凝集破壊から混合破壊に徐々に移行します。

3. 高い架橋範囲 (> 85%):

   凝集力の増加は遅くなります。ゲル分率を 85% から 95% に上げると、保持時間は 20% ～ 50% 増加するだけですが、分子鎖の移動性が制限されるため、タック (初期粘着力) が大幅に低下します。ゲル分率が 95% を超えると、接着層は純粋なエラストマー状態に近づき、粘着特性が実質的に失われます。

Ⅲ．半経験的モデルと典型的なデータ

江蘇テフロン高温生地メーカーが要約したように、せん断保持時間 (t_shear) とゲル分率 (g) の経験的関係は次のように表すことができます。

lg(t_shear) = A + B · g (B は約 0.1 ～ 0.2)、指数依存性を示します。 AとBの値は、MQ樹脂の比率、接着層の厚さ、試験温度によって異なります。

典型的な対応データ (180 °C の静的せん断、ゲル分率 65% での保持時間を 1 に正規化):

|ゲル分画 |相対保持時間 |故障モード |

|--------------|---------------------|--------------|

| 55% | < 0.1 | 100% 凝集破壊 |

| 65% | 1 | ~80% の凝集破壊 |

| 75% | 8–15 |混合障害 |

| 85% | 50～100 |わずかな残留物 |

| 92% | 150 ～ 200 (飽和に近い) |純粋な界面破壊 |

 

60% ～ 90% の範囲では、ゲル分率が 5 パーセントポイント増加するごとに、高温凝集強度が数倍増加する可能性があることは明らかです。

IV.テフロンテープ製造における管理戦略

1. 目標ゲル分率範囲:

   江蘇省テフロン高温生地メーカーの汎用耐熱巻取テープの場合、推奨されるゲル分率は 75% ～ 85% であり、粘着性と凝集性のバランスが取れています。高温粘着防止コンベア ベルト (200 ～ 260 °C で長期負荷にさらされる) の場合、接着剤層の凝集分裂によって引き起こされる接着剤残留物を防ぐために、ゲル分率は 85% ～ 93% に達する必要があります。

2. インターフェース一致要件:

   テフロン高温テープの PTFE 表面は、表面エネルギーが非常に低いです。したがって、接着剤層の凝集力は界面接着力よりも高くなければなりません。そうしないと、応力下で凝集破壊が発生します。ゲル分率が 93% を超えると、接着層が硬くなり、PTFE 基材への濡れ性や追従性が低下し、エッジリフトが発生する可能性があります。製造においては、架橋の温度、時間、触媒の投与量を正確に制御してゲル分率を目標範囲内に固定し、凝集破壊から界面破壊への信頼性の高い移行を達成することが不可欠です。

上記の情報は、 江蘇岡井新材料技術有限公司

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