Силиконовый PSA после высокотемпературного старения: прочность на отслаивание и когезия в зависимости от класса

Когда Высокотемпературная клейкая лента из ПТФЭ используется в горячей среде – скажем, при 200°C в течение недель или месяцев – силиконовый клей, чувствительный к давлению (PSA), может измениться. Прочность отслаивания может повышаться, падать или переносить остатки. Когезия может увеличиваться (хрупкость) или уменьшаться (когезионное разрушение).

Не все силиконовые PSA ведут себя одинаково. Различия сводятся к составу полимера (метил или метилфенил), механизму сшивания (пероксид или аддитивная вулканизация) и соотношению смолы MQ и каучука.

Aokai PTFE используется несколько марок силикона PSA. В наших лентах В этом руководстве объясняется, что происходит с прочностью на отслаивание и когезией после высокотемпературного старения для каждого сорта, а также как выбрать тот, который подходит для вашего применения.

Что происходит с силиконовым PSA при нагревании – два режима отказа

При старении при высокой температуре (200-250°C) силиконовые PSA могут претерпевать два противоположных изменения:

1. Пост-сшивка (приводит к хрупкости)

Непрореагировавшие функциональные группы продолжают реагировать, увеличивая плотность сшивок. Начальная прочность на отслаивание может временно повыситься, а затем резко упасть, поскольку клей становится слишком жестким. Статическая прочность на сдвиг увеличивается, но удерживающая способность и ударопрочность ухудшаются. Клейкая пленка становится твердой и трескается.

2. Деградация основной цепи (приводит к потере кожуры и остатков)

Полидиметилсилоксановая основная цепь подвергается циклизации и разрыву цепи. Сила отслаивания постоянно падает. Клей может перейти на подложку (остаток) или потерять когезию. Это обычное явление для низкосортных метилсиликоновых PSA.

Ключевые параметры модуляции:

• Содержание фенила (выше = лучшая термостойкость)

• Плотность сшивок и тип отверждения (дополнительное отверждение или отверждение перекисью)

• Соотношение смолы MQ и силиконовой резины

Классификация классов по химической структуре

1. Стандартный полидиметилсилоксан (силиконовый PSA метилового типа).

• Сохранение кожуры после выдержки (200-250°C): прочность на отслаивание сначала немного возрастает, затем снижается. Через 7 дней при температуре 250°C сохранение отслаивания составляет всего 50-70% . Производительность падает быстрее при более высоких температурах. Разложение происходит в результате циклизации диметилсилоксановой основной цепи.

• Стабильность когезии: версии, отверждаемые перекисью (например, KR-101), содержат остаточные инициаторы, которые вызывают неконтролируемое последующее отверждение – клей затвердевает и становится хрупким. Начальная прочность на сдвиг улучшается, но удерживающая способность падает, и при нагревании происходит когезионное разрушение. Версии, отвержденные присоединением, немного лучше, но все же ограничены плохой термостойкостью, присущей диметиловому остову.

2. Метилфенилполисилоксан (высокотемпературный сорт).

• Сохранение отслаивания после старения: боковые цепи фенила нарушают регулярную упаковку диметильных сегментов и подавляют деградацию при циклизации. Через 7 дней при 250°C сохранение прочности на отслаивание превышает 85% . Составы с высоким содержанием фенила сохраняют стабильные свойства отслаивания даже при температуре 260-288°C.

• Стабильность сцепления: отличная. Прочность на сдвиг меняется минимально; Сохранение удерживающей способности превышает 80%. Клеевой слой остается гибким в течение длительного времени, не охрупчиваясь и не оставляя следов. Аддитивно-отверждаемые марки с высоким содержанием фенила представляют собой термически стабильный силикон PSA премиум-класса.

3. Специальные сорта с высокой и низкой кожурой, изготовленные по индивидуальному заказу.

• Марки с высокой степенью отслаивания (например, Dow 7385, типичное отслаивание >10 Н/25 мм): высокое содержание смолы MQ обеспечивает отличную начальную прочность на отклеивание и отслаивание, но за счет термостойкости и стабильности когезии. После старения на них наблюдается большее отслаивание и склонность к образованию остатков из-за термического разложения смолы. Используйте только для периодического применения при низких температурах.

• Марки защитных пленок с низким отслаиванием и высокой когезией: высокая плотность поперечных связей обеспечивает стабильные характеристики отслаивания и отличную устойчивость к старению, но низкую начальную липкость. После старения они остаются когезионными, но затвердевают, уменьшая прилегание к шероховатым поверхностям.

Механизм сшивания – пероксид против аддитивного отверждения (то же метиловое основание)

Даже при использовании одного и того же метилового полимера метод отверждения кардинально меняет поведение при старении.

1. Отвержденные перекисью (обычное раннее поколение)

• Остаточный пероксид вызывает неконтролируемую пост-сшивку во время высокотемпературного старения.

• Сила пилинга сначала резко возрастает, а затем резко падает.

• Сплоченность временно возрастает, за чем следует охрупчивание и сбой в удержании энергии.

• Стабильность старения от партии к партии плохая.

2. Аддитивное отверждение (отверждение гидросилилированием).

• Лечение не приводит к образованию побочных продуктов; перекрестная сеть точно контролируется.

• Изменения свойств после старения следуют предсказуемой линейной тенденции.

• Гораздо превосходное удержание отслаивания и стабильность сцепления по сравнению с пероксидными составами.

Руководство по выбору класса

Рекомендация Aokai по ПТФЭ : Для любой ленты из ПТФЭ, выдерживающей длительные температуры выше 200°C, используйте метилфенилсиликон PSA, отверждаемый присоединением. Первоначальные затраты выше, но это предотвращает сбои в работе, вызванные остатками клея или потерей сцепления.

Резюме: соответствие марки силикона PSA тепловым требованиям

• Силиконовый PSA метилового типа (особенно отвержденный перекисью) пригоден только для периодического или низкотемпературного использования. Через 7 дней при температуре 250°C следует ожидать потери шелушения на 30–50 % и возможного охрупчивания.

• Метилфенильный (высокофенильный) силикон PSA сохраняет >85% прочности на отслаивание и гибкую когезию после такого же старения. Это выбор для непрерывной работы при температуре 200–250°C.

• Механизм сшивания имеет большое значение: дополнительное отверждение (гидросилилирование) гораздо более стабильно, чем отверждение перекисью.

• Сорта с высокой степенью отслаивания обеспечивают устойчивость к старению в обмен на начальную схватываемость – избегайте их использования в горячих условиях.

Для обеспечения высокотемпературного соединения Aokai PTFE использует метилфенилсиликон PSA, отверждаемый присоединением. По запросу мы можем предоставить данные о сохранении отслаивания через 1000 часов при температуре 250°C.

Технический контент предоставлен Компания Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

Подробные технические характеристики и индивидуальные решения для высокотемпературных тканей, лент, сетчатых лент из ПТФЭ и многого другого:

• Господин Го: +86 18944819998

• Господин Лю: +86 13705266308

Придерживаясь профессионализма и честности, мы предоставляем универсальные индивидуальные решения и продуманное послепродажное обслуживание.