Qual é a correspondência quantitativa entre o índice de fração de gel dos adesivos sensíveis à pressão de silicone e a resistência coesiva da camada adesiva?

I. Definição e Métodos de Medição dos Indicadores

1. Fração de gel:

   A fração de gel refere-se à porcentagem em massa da rede reticulada no adesivo de silicone sensível à pressão revestido sobre Fita de teflon para alta temperatura que é insolúvel em bons solventes (como o tolueno). O procedimento de medição envolve envolver o filme adesivo puro em uma malha de filtro, extraí-lo em um extrator Soxhlet por 24 horas e depois secar o resíduo insolúvel até peso constante antes do cálculo.

2. Força coesiva:

   Na fita de Teflon, a resistência coesiva é caracterizada pelo poder de retenção em alta temperatura (temperatura de falha de adesão por cisalhamento ou tempo de retenção por cisalhamento). O teste é normalmente realizado a 180 °C sob uma carga de 1 kg, registrando o tempo até que a camada adesiva escorregue ou falhe. Este valor reflete diretamente a capacidade da camada adesiva de resistir ao fluxo e à divisão.

II. Correspondência quantitativa entre fração de gel e resistência coesiva

1. Abaixo do ponto crítico (fração de gel < 60%):

   O sistema ainda não formou uma rede percolada; a camada adesiva permanece num estado de fluxo viscoso, com poder de retenção próximo de zero e sem resistência coesiva prática.

2. Faixa prática (60%–85%):

   Além do ponto crítico, a densidade efetiva da cadeia elástica aumenta acentuadamente com a fração de gel, e a resistência coesiva cresce exponencialmente ou seguindo uma lei de alta potência. Aumentar a fração de gel de 60% para 70% pode aumentar o tempo de retenção em alta temperatura de minutos para horas; de 70% a 80%, o poder de retenção pode aumentar de 3 a 10 vezes adicionais. O modo de falha transita gradualmente de uma falha coesiva extensa para uma falha mista.

3. Alta faixa de reticulação (> 85%):

   O aumento da força coesiva diminui. Aumentar a fração de gel de 85% para 95% aumenta o tempo de retenção em apenas 20% a 50%, mas a aderência (aderência inicial) cai significativamente devido à mobilidade restrita da cadeia molecular. Quando a fração de gel excede 95%, a camada adesiva se aproxima de um estado de elastômero puro e as propriedades adesivas sensíveis à pressão são essencialmente perdidas.

III. Modelo Semi-Empírico e Dados Típicos

Conforme resumido pelos fabricantes de tecidos de alta temperatura de Jiangsu Teflon, a relação empírica entre o tempo de retenção de cisalhamento (t_shear) e a fração de gel (g) pode ser expressa como:

lg(t_shear) = A + B · g (com B aproximadamente 0,1–0,2), indicando uma dependência exponencial. Os valores de A e B dependem da proporção da resina MQ, da espessura da camada adesiva e da temperatura de teste.

Dados correspondentes típicos (cisalhamento estático de 180 °C, normalizado para um tempo de retenção de 1 a 65% de fração de gel):

| Fração de Gel | Tempo de retenção relativo | Modo de falha |

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

| 55% | <0,1 | Falha 100% coesa |

| 65% | 1 | ~80% de falha coesa |

| 75% | 8–15 | Falha mista |

| 85% | 50–100 | Ligeiro resíduo |

| 92% | 150–200 (próximo à saturação) | Falha interfacial pura |

 

É evidente que na faixa de 60% a 90%, cada aumento de 5 pontos percentuais na fração de gel pode levar a um aumento múltiplo na resistência coesiva em alta temperatura.

4. Estratégias de controle na fabricação de fitas de Teflon

1. Faixa alvo da fração de gel:

   Para fitas enroladoras resistentes ao calor de uso geral dos fabricantes de tecidos de alta temperatura Jiangsu Teflon, a fração de gel recomendada é de 75% a 85%, equilibrando aderência e coesão. Para correias transportadoras antiaderentes de alta temperatura (sujeitas a carregamento de longo prazo de 200 a 260 °C), a fração de gel deve atingir 85% a 93% para evitar resíduos de adesivo causados ​​pela divisão coesiva da camada adesiva.

2. Requisitos de correspondência de interface:

   A superfície de PTFE da fita de Teflon para alta temperatura tem energia superficial extremamente baixa; portanto, a resistência coesiva da camada adesiva deve ser superior à resistência de adesão interfacial; caso contrário, a falha coesiva ocorrerá sob estresse. Se a fração de gel exceder 93%, a camada adesiva torna-se rígida, reduzindo a molhabilidade e a adaptabilidade ao substrato de PTFE, o que pode levar ao levantamento das bordas. Na produção, é essencial controlar com precisão a temperatura de reticulação, o tempo e a dosagem do catalisador para fixar a fração de gel dentro da faixa alvo, alcançando uma transição confiável da falha coesiva para a falha interfacial.

As informações acima são fornecidas por Jiangsu Okai Nova Tecnologia de Materiais Co., Ltd.

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