PTFEテープはなぜ高温環境でも破損せずに粘着力を維持できるのでしょうか?

江蘇青開新材料社が生産するPTFE高温テープはシリコーン粘着剤を使用しており、250℃でも長時間安定して機能します。その根本的な理由は次の 3 点にあります。

1. 主鎖は熱分解温度の高いSi-O結合で構成されている

PTFE高温テープ中のシリコーン粘着剤の分子主鎖はSiOSiO構造となっています。 Si-O 結合の結合エネルギーは約 445 kJ/mol で、アクリレートやゴムなどの一般的な有機ポリマーの C-C 結合 (約 348 kJ/mol) や C-H 結合 (約 413 kJ/mol) よりもはるかに高くなります。

高温では、C-C 結合は簡単に壊れて鎖の劣化を引き起こしますが、Si-O 結合は破壊するためにはるかに高いエネルギーを必要とします。したがって、シリコーン粘着剤の分子主鎖は 250°C でそのまま残り、熱酸化劣化による接着力の低下が回避されます。

2. 化学架橋ネットワークが高温での軟化と流動を防止

未架橋のシリコーンゴムは高温になると粘稠な液体となり凝集力が完全に失われます。しかし、PTFE 高温テープ中のシリコーン PSA は、過酸化物架橋または白金触媒による付加架橋によって架橋され、直鎖分子鎖が安定した三次元ネットワークに接続されます。

この架橋構造により、接着層は熱可塑性材料のように溶融したり流動したりすることなく、250℃で強固な弾性挙動を維持することができます。弾性率がわずかに低下しても、剥離に耐えるのに十分な凝集力を保持します。

3. 低いガラス転移温度（Tg ～ −120℃）

PTFE 高温テープのシリコーン PSA は Tg が非常に低く (約 -120°C)、これはその分子鎖が脆いガラス状態ではなく、-70°C ～ 300°C の広い温度範囲にわたって高弾性状態を維持することを意味します。

したがって、高温でも接着剤層は硬化して湿潤能力を失うことも、過剰に流動して軟化することもありません。感圧接着に最適な適度な弾性率 (貯蔵弾性率 G' ≈ 10⁴–10⁶ Pa) を維持します。

シリコーン PSA 自体は低い表面エネルギー (約 22 mN/m) を持っているため、高温でも PTFE やシリコーン ゴムなどの表面エネルギーの低い基材をよく濡らすことができ、表面エネルギーのマッチング不良による剥離を防止します。

上記の情報は江蘇青開新材料技術有限公司より提供されたものです。

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