Лако-красочные материалы — производство

Одной из основных особенностей клеев PSA по сравнению с другими клеями явля­ется их способность к склеиванию при приложении низкого давления. Характери­стика, известная иол термином «липкость», определена PSTC как «состояние клея, при котором он ощущается липким или очень клейким. Иногда этот термин исполь­зуют, чтобы охарактеризовать чувствительность к давлению» |3). ASTM предлагает другое определение: «свойство клея, которое позволяет получать соединение, об­ладающее умеренной прочностью, сразу после приведения в контакт субстрата и клея при приложении низкого давления». Эти определения включают некоторые важные особенности липкости, в том чнсле«умерснную прочность соединения» и «низкое давление». Простое определение заключается в том, что говорят о демон­страции клеем «липкости», когда приложение к клею легкого давления пальца вы­зывает прогиб или подъем подложки, на которую этот клей нанесен.

В следующем разделе показано, что липкость является вязкоупругим свойством клея. Следовательно, скорость приложения нагрузки и температура испытания должны быть регулируемыми параметрами при испытаниях на липкость. В част­ности важно, чтобы все испытания клеев типа PSA выполнялись в условиях регу­лируемых температуры н влажности и чтобы испытуемые образны выдерживались при температуре испытания в течение не менее 24 ч до начала испытаний.

Для определения липкости могут быть использованы различные методы. PSTC предлагает два метода определения липкости [ 1J. а именно: метод «быстрой оценки липкости» (метод PSTC-5) и метод испытания на липкость катящимся шариком (метод PSTC-в). Метод быстрой оценки липкости предусматривает применение ленты без приложения нагрузки. Образец ленты в напряженном состоянии удер­живается нал предварительно обезжиренной поверхностью субстрата и затем ему позволяют мягко скользить по поверхности субстрата без приложения нагрузки. После этого к приклеенной ленте прикладывают нагрузку в разрывной испыта­тельной машине н испытывают, используя приспособление на отрыв под углом 90”. Ленту удаляют при скорости перемещения зажима 30.5 см/мин (12 дюйм/мни) и регистрируют усилие, соответствующее моменту удаления ленты. Записанное уси­лие представляет величину «быстрой липкости*. Эго испытание, несмотря па то что оно позволяет действительно измерить уровень липкости, не обеспечивает по­лучение достаточной информации, необходимой для определения липкости, так как в данном испытании нс регулируются давление и скорость воздействия на лен­

ту. Жесткость подложки также оказывает заметное влияние, так как более жесткие подложки не позволяют обеспечить удовлетворительный контакт клея с поверхно­стью субстрата.

В методе определения липкости с использованием катящегося шарика (PSTC-fi) наклонная плоскость имеет определенный угол 2Г30* по отношению к горизон­тальной плоскости. Наклонная плоскост і, снабжена канавками, которые позволяют стальному шарику диаметром 1.11 см (7/16 дюйма) скатываться к краям канавки. Верхняя поверхность наклонной плоскости расположена на расстоянии 6.51 см (2.562 дюйма) от нижней поверхности. Образец ленты помешают на нижнюю поверх­ность наклонной плоскости и надежно на ней закрепляют. Шарик устанавливают в фиксирующем приспособлении, которое освобождает его в заданное время. Лип­кость ощюделяют расстоянием, которое шарик преодолевает, проходя по длине. тен­ты. Ленты, обладающие высокой липкостью, останавливают шарик при его прохожде­нии но наклонной плоскости, в то время как в случае лент с низкой липкостью длина пути шарика по наклонной плоскости оказывается больше. Этот вид испытания не обеспечивает необходимый уровень оценки липкости, так как скорость приложе­ния нагрузки несколі. ко меняется в процессе прохождения шарика по длине ленты. В данном методе испытаний не рассматривается изменение подложки. Метод испы­таний ASTM D3121 также описывает аналогичное оп|>еделеі<ис липкости |3].

Испытание на липкость, которое не определяет ни один из этих стандартов, предусматривает использование петли. В этом методе испытания петлю из ленты клея PSA крепят к зажимам разрывной машины. Петлю приводят в контакт с пред­варительно обезжиренной поверхностью субстрата путем уменьшения высоты се расположения с заданной скоростью так. чтобы она соприкасалась с определенной площадью панели. Затем включают обратный ход разрывной машины и записывают усилие, которое потребовалось для удаления ленты. Преимущество данного метода испытания заключается в том. что регулируются скорость контакта и удаления лен­ты. Однако жесткость подложки также оказывает отрицательное влияние на смачи­вание на границе контакта клея с субстратом.

Метод испытания, который позволяет наилучшим образом регулировать все па­раметры. оказывающие влияние на липкость, известен как определенно липкости с использованием зонда, описанный в стандарте ASTM /92979. Схема испытатель­ной установки показана на рис. 9.6. В этой установке исключено влияние подложки ленты, так как лента либо жест ко крепится к стальной пластине, либо укладывается на кольцевую оправку, имеющую известную массу. Зонд, обычно изготавливаемый из нержавеющей стали, должен быть обезжирен перед началом испытаний. Долж­ны быть известны наличие любой шероховатости на конце зонда и площадь его по­перечного сечения. Обычно наконечник зонда тщательно полируют. Основными особенностями установки определения липкости с использованием зонда являются регулируемые скорости подвода и отвода зонда. Результаты испытания на липкость с использованием зонда записываются в виде усилия на площадь наконечника зон­да при заданной скорости его подвода и отвода при заданной температуре. В дан­ном случае, так как эксплуатационные характеристики клея PSA определяются сто вязкоупругост ью, эти параметры также должны тщательно регулироваться в целях получения достоверных результатов.

В последнее время разработан новый вариант установки для определения липко­сти с использованием зонда. Этот прибор. известный как «анализатор структуры* |4J, обеспечивает контакт зонда с липким клеем практически так же, как и в уста­новке хтя определения липкости с использованием зонда. Однако вместо прямого измерения максимального удаления, этот прибор позволяет измерять усилия в про­цессе полного цикла подвода и отвода зонда. Таким образом, получают данные, во многом схожие с диаграммой напряжение-деформация. Зоусел [5] описал особен­ности данного метода испытаний и показал, как этот метод может быть использован для оценки липкости.