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SA膠水為什么老化有氣泡?低場核磁共振技術(shù)來解析
點擊次數(shù):267 更新時間:2025-08-22

在工業(yè)生產(chǎn)與日常生活中,PSA 膠水(壓敏膠)的應用極為廣泛,從膠帶粘貼到產(chǎn)品組裝,都離不開它的身影。然而,隨著使用時間的推移,PSA 膠水常會出現(xiàn)老化現(xiàn)象,其中氣泡的產(chǎn)生是較為常見的問題,這不僅影響膠水的外觀,更會嚴重削弱其粘接性能。那么,PSA 膠水為何會在老化過程中產(chǎn)生氣泡?低場核磁共振技術(shù)為我們提供了一種深入探究其內(nèi)在機理的有效手段。

要解答這一問題,首先需要了解 PSA 膠水的結(jié)構(gòu)特性PSA 膠水屬于高分子材料,其分子結(jié)構(gòu)中存在著硬段(交聯(lián)段)、中間相和軟段(非交聯(lián)段)。硬段如同膠水結(jié)構(gòu)中的 “骨架",賦予膠水一定的硬度和內(nèi)聚力,硬段比例越大,膠材料越硬,內(nèi)聚力越大,在剝離時就越不易產(chǎn)生殘膠;而軟段則像 “填充在骨架間的彈性體",決定了膠水的柔軟度和粘附力,軟段比例越大,膠材料越軟,對表面的粘接也就越緊密。這兩種鏈段的平衡狀態(tài),直接影響著 PSA 膠水的性能。

圖片5.png

 

PSA 膠水發(fā)生老化時,其分子鏈段會發(fā)生一系列變化,進而導致氣泡的產(chǎn)生。而低場核磁共振技術(shù)能夠在不破壞樣品的情況下,快速判斷這些鏈段的運動狀態(tài),為我們揭示老化的奧秘。

該技術(shù)的原理是在磁場中擾動氫原子,然后聆聽它們恢復過程中的信號。由于高分子材料中硬段(結(jié)晶段、交聯(lián)段)的氫原子和軟段(非晶相、非交聯(lián)鏈段)的氫原子的恢復時間存在差異,且恢復時間由快到慢依次對應硬段到軟段,儀器通過接收并分析這些信號,就能判斷出高分子鏈段中不同運動類型的氫原子的種類及其比例。

通過對 T2 弛豫譜圖的反演,我們還能夠進一步獲知體系中硬段(交聯(lián)段)、中間相、軟段(非交聯(lián)段)的比例以及弛豫時間。在 PSA 膠水老化過程中,可能會出現(xiàn)硬段比例上升、軟段比例下降的情況。硬段比例增大,意味著 T2 弛豫時間縮短,膠水會變得更硬,內(nèi)聚力增強,但同時也會使膠水的柔韌性下降。此時,膠水內(nèi)部的應力分布發(fā)生改變,原本緊密結(jié)合的結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)縫隙。另外,老化過程中可能會釋放出一些小分子物質(zhì),這些小分子在膠水內(nèi)部聚集,當它們無法及時擴散出去時,就會形成氣泡。

相反,如果老化過程中軟段發(fā)生過度降解,導致軟段比例異常降低,硬段之間的連接變得脆弱,膠水的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降,也可能在內(nèi)部形成空洞,進而發(fā)展為氣泡。低場核磁共振技術(shù)通過對鏈段比例和運動狀態(tài)的監(jiān)測,能夠清晰地捕捉到這些變化,從而幫助我們準確判斷 PSA 膠水老化產(chǎn)生氣泡的原因。

綜上所述,低場核磁共振技術(shù)憑借其對高分子材料鏈段的精準分析能力,為我們理解 PSA 膠水老化產(chǎn)生氣泡的機理提供了有力的支持。借助這一技術(shù),我們可以更有針對性地改進 PSA 膠水的配方和生產(chǎn)工藝,提高其抗老化性能,減少氣泡的產(chǎn)生,延長其使用壽命。

 

應用案例:

低場核磁技術(shù)研究研究為何雙85老化條件下,膠會起氣泡

圖片6.png

 

4號樣平整無暇,5號樣就有氣泡生成。同樣,低場核磁技術(shù)分析原因。

圖片4.png

 

5號樣品軟段弛豫時間偏長,其它組分差別不大。說明5號樣軟段偏軟。

建議:軟段變硬(調(diào)控預聚程度)

通過軟硬段分析,低場核磁技術(shù)從微觀角度指導工藝調(diào)控。


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