模切胶带


了解模切胶带基础知识! 

2018-11-19 07:00

胶带问世将近100年,给人类带来极大的便利和效率。胶带之所以能粘,是其表面上涂有一层粘着剂,才能令胶带粘住物品,最早的粘着剂来自动物和植物,在十九世纪,橡胶是粘着剂的主要成份;而现代则广泛使用各种聚合物。

按其功效可分为:高温胶带、双面胶带、绝缘胶带、特种胶带、压敏胶带、模切胶带,不同的功效适合不同的行业需求,实属各行业必备之物。

胶带的定义

通过触碰和较轻的压力,胶带就能够轻易地粘接到被粘物表面。胶带是一种粘弹态聚合物,兼具液体和固体的特性。因此,相比胶水,胶带在粘接时则无需固化过程,可节省工时。胶带的使用领域十分广泛,除了日常的办公胶带产品,胶带在汽车、电子、造纸印刷、建筑、家电、新能源、轨道交通等工业领域也有众多的应用。

胶带的结构

胶带一般由各种功能的涂层组成。胶粘剂涂布在基材的一面或两面(来制造单面或双面胶带)。胶带按结构分可以分为三个基本类别:

(一)单面胶带(Single-sided Tape),即仅一面均涂有胶层的胶带

其基本结构为:

(二)双面胶带(Double-sided Tape),即两面均涂有胶层的胶带。

其基本结构为:

(三)无基材胶带(Transfer Tape),即没有基材的胶带,仅由离型纸直接涂上胶粘剂构成。

双面胶带的表面处理

粘接表面必须洁净、干爽、平滑、不能有锈迹及油污。操作时应避免手指与胶面接触,粘贴后须用力压,以保证胶面的充分接触。

① 先进行适当打磨,建议使用3M公司清洁绒布,除去锈迹,并增加微接触面积,提高粘接效果。

② 一般表面,推荐使用异丙醇酒精(IPA)与水混合液(混合比为1:1)清洁油污及灰尘。

③ 使用干净的布或纸巾把粘接表面清洁干爽。

④ 对于一些粗糙度很大,网孔很多,极度易潮湿(如玻璃),会产生化学反应(如黄铜)的表面,需要进行预处理,建议使用底涂剂。

压力

① 较小面积的粘接物:为达到良好的粘接效果,必须对胶带及粘接面施加一定压力,使胶带与粘接表面充分接触,建议使用刮板及或滚轮。

②较大面积的、跨度较长的粘接物:为达到良好的粘接效果,必须对胶带及粘接面施加一定压力,使胶带与粘接表面充分接触,并用重物平均压12小时,以增加胶带与粘接物表面接触,或用夹具平均夹住,使胶带与粘接物表面充分接触。

③粘合压力为25PSI:胶带与被粘贴物必须保证充分接触,切匆用于严重凹凸不平的表面上。

时间

双面胶带具有初粘力,24小时初步固化达到硬度的80%,但达到最大强度则需要72小时,在这期间,切匆作结构性操作。

温度

双面胶带操作温度不宜低于10℃,因为温度太低,使胶带的初粘力大大下降,导致固化时间加长。

若温度过低,可在操作前粘接材料及胶带移入温暖的室内存放或进行加热处理,或者采用3M公司低温操作型的超强度3M双面胶带。

如施工要求马上进行结构性操作,可通提高粘接物与胶带的加热温度,约50-70℃。约加热30分钟,并增加压力。

基材的各种特性和优点

基材的任务就是固定胶粘剂和底涂剂。基材的材料非常丰富,从纸张到塑料薄膜等,不同材料具有不同的特点,适用于各种应用场景。

  • 薄膜:防撕裂

薄膜可以用来制造特别薄的防撕裂胶带。但是,不同的薄膜用作胶带基材时的差异也是很大的。具体取决于基材的原料:是聚氯乙烯 (PVC)、聚乙烯 (PE)、聚丙烯 (PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 还是其他原料。

例如:PVC可以很柔软,因此主要用于制造绝缘胶带和遮蔽胶带,比如抹灰过程中用到的胶带。非常柔软的PVC可以用来给电线的护套绝缘。相比之下,坚硬的PVC可以保持稳定的形态,因此适合用来生产包装胶带以及内包装。所有PVC薄膜都有一个共同的特点:非常耐用而且不易点燃。它们可以印刷和压花

PE或PP薄膜主要用作办公胶带的基材。它们还可以作为表面保护和包装材料(打包)。

PET薄膜具有非常独特的特性。它们主要用作双面胶带中两层底涂剂之间的基材。由于具有导热性,因此也适合在电子设备中承担热量管理的任务。它们的抗紫外稳定性非常出色,因此常被用于户外环境。

除了上面提到的用途,聚氨酯、聚酰亚胺和玻璃纸/醋酸纤维素也被用作薄膜基材,因为它们具有弹性好、防水并且耐高温的特点。

  • 织物和绒布:质地坚固

棉、纤维胶和PET等材质的织物和绒布具有力学上的优点,因此特别适合某些具体的应用领域。以织物和绒布作为基材的胶带能够轻松完成遮盖裂缝、固定线束、密封和拼接等任务。

棉和纤维胶具有很高的抗拉强度,但是相较于PET更容易用手撕裂。

典型的织物胶带例子包括管道胶带和电工胶带。棉是纯天然产品,因此具有很好的可持续性;纤维胶的质地更均匀,因此更容易复制。绒布的质地特别柔软,在降噪减振方面独具优势。

  • 柔韧性强:泡棉

使用泡棉作为基材时它的作用显而易见:因为它的质地非常松软,因此非常适合不规则的表面。它还能够对运动和被拉伸的材料起到很好的平滑作用。吸收负载的能力也很强PVC 窗户、冰箱、家具和装饰型材中,泡棉被广泛用作基材主要是因为它能为非常紧密的粘接提供理想的支撑。

印刷行业也是它特别擅长的领域之一。胶带中的泡棉硬度决定了印版的接触压力,进而帮助印刷机控制纸张上的网格点。泡棉胶带还能避免印刷过程中出现条纹,因为它能吸收印刷机高速运转所产生的振动。

  • 纸:宽厚包容

纸的成分包括纸浆、麻以及合成纤维,用于制造胶带时可以表现出不同的特性:

用于包装或模板喷砂的胶带需要光滑的纸。具有不同拉伸性能的皱纹纸用于生产遮蔽胶带油漆工胶带。纸的“褶皱度”越高,将胶带贴在曲线和轮廓线条上时就越轻松。超细日本纸可以防止油漆从遮蔽胶带下方渗透。

作为基材,纸的优点显而易见:它可以用手撕,柔韧性好,可以被拉伸长达 50%。它还能承受180°C的高温并吸热。有一些更加复杂的纸质基材被造纸行业用于拼接以及大尺寸纸卷的封尾。 这种应用环境中的纸必须是可再生纸(用于生产新纸时能够溶解,无任何余渣)。

  • 丙烯酸核心:弹性十足

对于高温(超过 200º C)以及对胶带的性能要求超过泡棉胶带的应用环境,丙烯酸核心基材是理想的选择。这种基材包含丙烯酸酯聚合物,因此具备非常优异的粘弹性。 也就是说,它能平衡材料张力、分配力度并分散应力。此外,它还可以补偿温度造成的膨胀,最高可以达到自身厚度的三倍,具体取决于基材的结构。丙烯酸胶带具有非常高的粘接力,因此非常适合粘接不同材质的表面,例如玻璃和金属或者金属和塑料。

丙烯酸基材还有一个优点:它对很多环境因素都具有很好的耐受力,包括阳光、臭氧、温度和水等。这些特点使得丙烯酸胶带成为长效高性能户外应用的理想选择。

应用例子包括粘接车身侧面的型材(汽车行业);粘接平板显示器的框架(电子行业);粘接玻璃面板和金属框架;以及粘接光伏电池板和背面的轨道(太阳能面板)。这类应用环境往往需要很高的粘接力、持久(长达 25 年)的户外性能和热差补偿能力。

  • 金属:导电性佳

金属基材具有较强的抗老化能力。涉及到电时,它们最大的优点便体现出来。金属基材包括铝和铜等。它们可以导电,还能承受高达 140°的温度,因此在电气设备中起到热屏障的作用。

德莎常见的基材

材料

特性

薄膜胶带 (PP、 PET、PVC)

尺寸稳定,化学性质稳定,耐温(PET),透明或白色

无纺布胶带

服帖、耐温、可手撕、透明

泡棉胶带(PE)

减振降噪,适用于粗糙表面,可补偿不同材料间的热胀冷

缩(如玻璃和金属),黑色或白色

布/织物胶带

服帖、抗划裂、可手撕、高涂胶量

不对称胶带

差异性的胶粘剂涂布在基材的两侧,使两侧具有不同的剥离力

无基材胶带

无基材,只有胶粘剂附着于离型纸,服帖性出色,非常薄

胶粘剂的种类

胶粘剂的涂布量 (g/m2) 及配方是取决于胶带为哪些应用而设计。

德莎常见的胶粘剂有丙烯酸胶粘剂、天然橡胶胶粘剂和合成橡胶胶粘剂。不同的胶粘剂具有不同的基本特征,丙烯酸胶粘剂通常更适用于永久性及户外的应用。

两种主要胶粘剂的对比分析:

材料

优势

局限

丙烯酸胶粘剂

对极性材料的粘接力出色(PET、 PC、玻璃、金属)

耐温

耐老化

能够抵御各种环境

在高温下通常具有更高的抗剪切力

- 静置一段时间后可达到最终粘接强度,因此可重复定位

- 初始粘接强度低

- 对极性材料的粘接力相对较低

橡胶胶粘剂

高初粘力

实现与被粘物的快速粘接

对非极性表面具有卓越的粘接力,

如PP、PEor EPDM

- 耐高温性能相对较低

- 耐老化性能相对较低

- 抵御环境性能相对较低

- 耐化学腐蚀性能相对较低

- 耐潮性能相对较低

离型纸/膜的种类

离型纸的材料种类确定了其具备的物理性能,如拉伸强度、延伸性、耐撕性、耐湿稳定性、裁切碎屑……离型纸/膜的离型力不能太大会造成胶带剥离困难,也不能太小会一碰就掉。

德莎常见的离型纸/膜

材料

特点


玻璃纸

· 可手撕

· 抗拉强度好

· 静电放电性能好

· 纸芯较硬,抗压稳定性强

· 可模切

· 性价比高

PE涂布纸

· 尺寸稳定性较高

· PE涂层可防止水分吸收

· 可手撕

· 抗拉强度好

· 静电放电性能好

· 可模切

MOPP薄膜

· 尺寸稳定,抗拉强度好

· 防潮

· 厚度公差小

· 可模切

· 半透明

PE薄膜

· 良好的弹性,适合缠绕较厚的产品

· 防潮

PET薄膜

· 耐高温(最高150℃)

· 厚度公差小

· 尺寸稳定,薄

· 可模切

· 透明


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