哈克流变仪用于共挤法生产表面保护膜的特性表征

  表面保护膜是用于物品表面暂时保护的一种黏性薄膜，由基材和压敏胶构成，具有易贴、易揭、不污染被保护表面等特点。目前，工业化生产表面保护膜的方式有两种：涂布法和共挤法。涂布法存在污染环境、生产成本较高等问题 。共挤法是利用共挤复合设备 (包括吹塑和流延工艺) 将压敏胶层和基材层同步挤出，复合制成表面保护膜的一种生产工艺。应用共挤法生产表面保护膜，主要有生产效率高、环境友好性、生产成本低和产品质量高等优点，因此它备受人们关注，被认为是今后表面保护膜生产工艺的发展方向。

  表面保护膜在解卷使用时，某些配方的保护膜会出现残胶现象，或者在保护膜使用后，移除保护膜时出现残胶现象。残胶现象是表面保护膜在使用过程中需要严格避免的。力晶小编采用哈克流变仪表征表面保护膜的流变特性，解释残胶现象的产生原因，进而提出配方改进的参考方向。

  基材与压敏胶的粘附机理有物理吸附（包括范德华力、偶极力、氢键、离子键等）和机械着锚（黏弹性），其中机械着锚性能（即配方黏弹性）是影响贴合和分离性能的重要因素。

  放大来看，被贴物的表面总是凹凸不平的，当压敏胶损耗因子（tanδ）较高时压敏胶的流动和浸润性能较强，就可以在粗糙的表面上得到较大的接触面积（见图1），因此分离时的力量也较大。反之，如果压敏胶的损耗因子（tanδ）较低，则在被贴物上没有较好的流动和浸润性能，所形成的接触面积就很有限，分离时所产生的作用力也较低。

图1

  剥离阶段，当压敏胶的内聚强度低于面材的撕裂强度和界面胶黏力时，压敏胶本身可能会从内部断裂，形成内聚破坏模式（见图2）。如果储能模量（G’）较高，则压敏胶具有较高的内聚力，剥离时形成内聚破坏的风险较低。相反，如果储能模量（G’）较低，则压敏胶的具有较低的内聚力，剥离时形成内聚破坏的风险增加。

图2

  图3是三种配方通过共挤法生产的汽车表面保护膜的流变曲线（tanδ-T），从图中我们看出3#样品的损耗因子（tanδ）最高，2#样品的损耗因子（tanδ）最低，即3#样品的最易于浸润，2#样品最难浸润。从解卷角度考虑，我们更希望样品在基材上浸润少，易于解卷，也就是说2号样品更适合。但我们同时还需要考量压敏胶的内聚性能。从这三个样品的储能模量（G’）曲线（见图4）我们可以看出，1#样品储能模量（G’）明显高于2#和3#样品。即在同样的剥离力情况下1#样品出现残胶的风险较小。

图3

图4

  综合考虑浸润及内聚力，1#样品是三个样品中比较适合的配方。当然，在压敏胶配方优化过程中，我们还可以通过流变曲线对压敏胶的玻璃化转变温度、剥离力、初黏力、耐温性等性能进行比较或预估，力晶小编将在以后的公众号文章里对这些内容进行分享，敬请期待。