解析初粘性的幾種測試方法

對于壓敏膠粘劑的初粘性能，至今學術界還沒有形成一個統(tǒng)一的定義。一般認為，壓敏膠粘劑的初粘性能是指粘劑與被粘物輕輕地快速接觸時所表現(xiàn)出的對被粘物表面的粘接能力，也就是通常所謂的手感粘性，即人們用手輕輕地接觸壓敏膠粘劑并迅速離開時所感覺到的膠粘劑的粘性。雖然手感粘性的判別標準可以因人而異但這種初粘性能確實是人們*的一種壓敏膠粘劑的重要而又特殊的粘接性能。

      上述初粘性能的定義中包含有諸多模糊的詞語，因而為了科學的研究和評判壓敏膠粘劑的初粘性能，人們曾提出并應用過各種各樣的測試方法。這些這是方法大致可歸納并劃分為觸粘法、滾動摩擦法和剝離法三類，這些方法各有優(yōu)缺點。這里只簡單介紹其中zui重要的幾種初粘性能的測試方法。

（1）       球滾打摩擦法

此法簡稱滾球法，是滾動摩擦法中zui廣泛應用的一種方法，也是zui早提出的測試壓敏膠初粘性能的方法之一，至今至少已有50多年的歷史了。

①     滾球平面停止法 此法早已為美國壓敏膠粘帶協(xié)會制定為初粘性能的標準測試方法之一，即PSTC-6法，也已作為美國的一種國家測試標準方法。測試時，將直徑D為1.11cm的鋼球從高度h為6.51cm、與水平線呈ɑ角度（ɑ=21°30ˊ）的傾斜板頂端滾下，經(jīng)過壓敏膠粘帶的粘性阻滯而停下。測量鋼球過膠粘帶的距離L即為該膠粘帶初粘性能的量度，單位為mm。顯然，L越小，初粘性能越好。此法在歐美各國用得很多。有人曾經(jīng)對此法進行過深入的力學分析，從理論上研究了球的相對密度g、直徑D、高度h等與長度L的定量關系。

②     滾球斜坡停止法 此法又稱J.Dow法。測試時，將直徑不同的一系列鋼球從大到小依次從與水平面呈30°角的傾斜板上滾下，經(jīng)過放置在傾斜板下端的壓敏膠粘帶，找出其中能*停止在膠粘面上的zui大鋼球。用該鋼球的號數(shù)N來量度壓敏膠粘帶的初粘性能。顯然，N越大，初粘性能越好。此法在我國和日本用得很多。日本已將此法制訂為國家標準，稱為JISZ0237.我國zui近也已對此法制訂了相應的國家標準。

滾球法測試壓敏膠初粘性能的優(yōu)點是設備簡單，操作方便。但試驗結(jié)果往往不易重復，數(shù)據(jù)的分散性較大。因此，每個試樣往往需要經(jīng)過反復多次的試驗才能得到比較可靠的結(jié)果。對于天然橡膠型壓敏膠粘劑，用滾球法測得的初粘性能與用指觸法測得的手感粘性之間一般都很一致。但對合成橡膠和丙烯酸紙類的壓敏膠來說，兩者之間常常缺乏一致性。有些手感粘性很好或用其他方法測定的初粘性能很好的丙烯酸酯壓敏膠粘劑，用滾球法卻得不到好的結(jié)果。

（2） 快速剝離法

此法亦稱Chang試驗法、快粘試驗法或Kreck試驗法。美國壓敏膠粘帶協(xié)會已將它制定為初粘性能的另一種標準試驗方法，稱為PSTC-5。測試時，將壓敏膠粘帶除自己的質(zhì)量外不加任何壓力地粘貼在不銹鋼試驗板上，然后馬上（60s之內(nèi)）在試驗機上以0.5cm·s-1的速度進行90°剝離試驗將膠帶揭去，所測得的剝離強度值即為膠帶初粘性能的量度，單位為N/m。

此法在歐美用得較多。其優(yōu)點是能比較好地反映壓敏膠的初粘性能或手感粘性。主要缺點是測試數(shù)據(jù)受基材的影響很大：同種壓敏膠，剛性基材比柔性基材數(shù)值偏高；基材越厚數(shù)值越高。

（3）圓柱體觸粘法

這是一種直接模仿手感粘性的測試方法。用一個固定在試驗機測試頭上的不銹鋼針形小圓柱體（接觸端面直徑為5mm），以很小的壓力（一般為9.8kPa）與固定在另一測試頭上的膠粘帶膠接觸很短的時間（一般為1s）然后以很快的速度（一般為1.0cm·s-1）拉開，測定所需的zui大分離力作為該膠粘帶初粘性能的量度，單位為N。

顯然，這種方法能更好地反映壓敏膠的手感粘性，測試精度和重復性皆比較好。因而除用作初粘性能的常規(guī)測試外，此法還可以用來研究接觸壓力、接觸時間和分離速度等因素的影響。已用此法對壓敏膠粘劑的初粘性能進行了許多比較定量的研究工作。該法的主要缺點是需要復雜而昂貴的試驗設備，稱為polyken觸粘法初粘試驗機。現(xiàn)在已對該試驗的方法和設備進行了改進，使得操作簡單，且設備價格也便宜。

下面以GB 4852—84測定壓敏膠粘帶初粘性能的方法加以介紹。

①     原理 將以鋼球滾過平放在傾斜板上的粘性面。根據(jù)規(guī)定長度的粘性面能夠粘住的zui大鋼球尺寸，評價其出粘性大小。

②     測試設備 本裝置主要由傾斜板、放球器、支架底座及接球盒等部分組成。

 傾斜板：以厚約2mm的玻璃板覆在厚約7mm的鋼板上資格傾斜板，兩板間可襯入毫米坐標紙，作為安放試樣、調(diào)節(jié)鋼球起始位置的標記。

 放球器：放球器應能調(diào)節(jié)傾斜板上的鋼球起始位置，釋放鋼球時，對球應無任何附加力。

 支架：支架用于支持傾斜，并可在0°~6°范圍內(nèi)調(diào)節(jié)板的傾角。

 底座：底座應能調(diào)節(jié)并保持裝置的水平狀態(tài)。

 接球盒：接球盒用于承接板上滾落的鋼球，其內(nèi)壁襯有軟質(zhì)材料。

③     鋼球 以GCr15軸承鋼制造、精度不低于GB 308-77《鋼球》規(guī)定的0級、直徑為0.039~25.4mm的33種鋼球，可作為測試用鋼球。

鋼球按其英制直徑的32倍值編排球號。測試時應使用球號連續(xù)的一組鋼球。

鋼球應存放在防銹油中。有銹跡、傷痕的球須及時更換。

④     聚酯薄膜 采用復合JB 1256—77《6020聚酯薄膜》規(guī)定的厚度為0.025mm的薄膜。其長度約為110mm，寬度比試樣約寬20mm。

⑤     測試條件 試驗室溫度（23±2）℃，相對濕度為（65±5）%。制備試樣前，膠粘帶應除去包裝材料，互不重疊地在規(guī)定的條件下放置2h以上。

⑥     試樣 試樣寬度為10~80mm，長度約250mm，除去zui外層3~5圈膠粘帶后，以約300mm、min的速度解開卷狀膠粘帶，每隔200mm左右裁取一個試樣，取4個以上。

試樣拉伸變形較大時，允許有不大于3min的停放時間，使其復原。

取樣時不允許手或其他物體接觸試樣測試段。

⑦測試步驟

a.       準備工作 將蘸有清洗劑的脫脂紗布，擦洗玻璃表面和聚酯薄膜的兩面，再用紗布擦干凈。

將擦去防銹油的鋼球，放入盛有清洗劑的容器內(nèi)浸泡數(shù)分鐘，取出后，用清潔的清洗劑和紗布反復清晰擦拭，然后再用干凈紗布擦拭干凈，清洗后的鋼球，應用干凈的竹（木、骨）制鑷子等工具夾取。

將膠粘帶試樣粘性面向上地放置在傾斜板上。在規(guī)定部位覆上聚酯薄膜作為助滾段。助滾段應平整，無氣泡、皺折等缺陷。助滾段以下100mm范圍內(nèi)為測試段。

用膠粘帶將助滾段兩側(cè)及試樣下端固定在傾斜板上。必要時，也可以用膠粘帶沿測試段兩側(cè)邊緣加以固定，使試樣平整地貼合在板上。

用鑷子把鋼球夾入放球器內(nèi)，調(diào)節(jié)放球器的前后位置，使鋼球中心位于助滾段起始線上，在正式測試前，一個試樣允許作多次試測，但應調(diào)節(jié)放球器的左右位置，使鋼球每次滾動的軌跡不重和。

試樣寬度大于25mm時，以試樣*25mm寬的區(qū)域為有效測試區(qū)域。

預選zui大鋼球：輕輕打開放球器，觀察滾下的鋼球是否在測試段內(nèi)被粘?。ㄍＶ挂苿佑?span lang="EN-US">5s以上），從大至小，取不同球號的鋼球進行適當次數(shù)的測試，直至找到測試段能粘住的zui大球號的鋼球。

取上述zui大球號鋼球和球號與之銜接的大小兩個球，在同一試樣上各進行一次測試，以確認zui大球好的鋼球。

b.       正式測試 取3個試樣，用zui大球號鋼球各進行一次滾球測試。若某試樣不能粘住此鋼球，可換用球號僅小于它的鋼球進行一次測試，若仍不能粘住，則須重新測試。

⑧測試結(jié)果 測試結(jié)果以鋼球球號表示。

在3個試樣各自粘住的鋼球中，如果3個都為zui大球號鋼球，或者兩個為zui大球號鋼球，而另一個的球號僅小于zui大球號，則測試結(jié)果以zui大球號表示；如果一個為zui大球號鋼球，而另兩個鋼球球號僅小于zui大球號，則測試結(jié)果以僅小于zui大球號的鋼球球號表示。

東莞海達儀器公司專注于膠粘行業(yè)的力學檢測儀器研發(fā)生產(chǎn)，在膠粘行業(yè)儀器有豐富的經(jīng)驗和良好的信譽，來廠洽談采購！

全國統(tǒng)一：

海達儀器：

公司：

文章來源：東莞海達儀器   未經(jīng)許可禁止轉(zhuǎn)載?。ɑ蛘撸喝缧柁D(zhuǎn)載就注明來源出處）