耐高溫低剝離力有機硅壓敏膠帶的研制

2020-10-09 10:04:58朱東海彭曉偉劉洪樂張暉四川東材科技集團股份有限公司四川綿陽621000

化工管理 2020年26期

朱東海彭曉偉劉洪樂張暉(四川東材科技集團股份有限公司，四川綿陽 621000)

0 引言

隨著通訊電子、家電產品精致輕薄的發展趨勢，內部各零部件也隨之轉型，例如PCB板厚度已經降至0.2mm，柔性FPC也低至0.1mm，這些連接件在進行焊接、熱壓過程中，需要用的耐高溫低剝離力(100～200gf/25mm)壓敏膠帶進行表面保護。

低剝離力壓敏膠膠系主要有：亞克力、有機硅、聚氨酯[1]。如表1所示，這三款基礎型壓敏膠各自具備不同的優勢，綜合性能最好的有機硅壓敏膠雖然耐溫性能勝出，但依然沒法避免低分子析出而污染被貼物表面的現象。

表1 低剝離力壓敏膠膠系

有機硅壓敏膠也分加成型、縮合型兩大類，常見的低剝離力有機硅壓敏膠采用的是Pt的絡合物［例如鉑(0)-1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷］催化的加成型有機硅[2]。受合成工藝、反應機理限制，成本居高不下[3]。

表2 有機硅壓敏膠系

由表2可見，縮合型低剝離力有機硅壓敏膠以優異的耐高溫性、低成本，以及優異的抗低分子物析出特性，受到膠粘帶行業的重點關注。

1 實驗部分

1.1 原材料

乙烯基硅橡膠(乙烯基含量0.08、0.16、0.24、0.35%)、八甲基環四硅氧烷(D4)、α,ω-二羥基聚硅氧烷、二丁基二月桂酸錫、甲基乙烯基MQ樹脂(ViMQ)、二甲苯、庚烷、石油醚、過氧化苯甲酰(BPO)、過氧化雙(4-甲基苯甲酰)(PMBP)。

試驗儀器：電腦式剝離力試驗機、斜面滾球法初粘性測試儀。

1.2 合成有機硅壓敏膠

按比例用二甲苯將ViMQ樹脂充分溶解，再與D4、α,ω-二羥基聚硅氧烷、庚烷、石油醚充分混合，升溫至90～120℃，緩慢滴加二丁基二月桂酸錫的甲苯溶液，保溫4h后，讓樹脂冷卻至常溫。制得的壓敏膠呈微黃透明狀粘稠液體，固含量

60%±2%。

1.3 低剝離力有機硅壓敏膠帶制備

取不同乙烯基含量的硅橡膠分別用二甲苯進行溶解，制成30%固含量的溶液。用二甲苯將BPO、PMBP充分溶解，再與膠水、硅橡膠溶液混合均勻，經過攪拌、過濾、涂布、干燥、固化、收卷，制成低剝離有機硅壓敏膠帶。

1.4 性能測試

180°剝離強度：按GB/T 2792—2014，采用電腦式剝離試驗機測試；初粘性：按GB/T 4852—2002，采用斜面滾球法初粘性測試儀測試。

耐溫性：將膠帶裁成25mm×200mm樣條，貼于銅箔表面，將制備好的試樣置于鼓風干燥箱內，240℃×30min后取出，冷卻至常溫后，撕開膠帶觀察鋼板表面狀況。

抗析出性：將膠帶裁成25mm×200mm的樣條，貼在玻璃表面，將制備好的試樣置于在恒溫恒濕箱中，85℃×85%RH×168h后取出，撕開膠帶觀察玻璃表面狀況。

2 結果與討論

2.1 ViMQ樹脂含量對壓敏膠帶性能的影響

在不添加乙烯基硅橡膠的前提下，固定D4、α,ω-二羥基聚硅氧烷的用量(2:8)，調整ViMQ樹脂的比例，測試以6051-0.025mm為基材的壓敏膠帶性能，結果見表3。

表3 ViMQ樹脂含量對壓敏膠帶性能的影響

由表3可見，隨著ViMQ添加量的增多，壓敏膠帶的初粘性呈下降趨勢，180°剝離強度會隨之增大，但是耐溫性和抗析出性能出現了先升后降的現象。這是因為，隨著ViMQ樹脂含量的增多，與壓敏膠的相容性變差，交聯反應過程中，沒有完全接枝到分子主鏈上，遇到高溫后容易與被貼物(例如玻璃、銅箔)之間產生較強的范德華力，從而在膠帶撕開后停留在被貼物表面，形成白霧、鬼影現象。