熱熔壓敏膠在不同高分子基材上熱老化過程的流變行為研究

流變試驗可作為考察熱熔壓敏膠在高分子防水卷材上熱老化行為的有效手段。在170 ℃的條件下將熱熔壓敏膠熔化并涂布于離型膜上，涂布量控制在（350±20） g/m2，再轉覆至PET、PE、EPDM 3種不同基材上，去掉表層離型膜；將3組樣品置于80 ℃恒溫烘箱中處理24 h后取出，趁熱用刮刀從基材上小心取下膠樣，用于流變測試。利用流變儀考察了熱熔壓敏膠在不同基材上的熱老化行為，包括玻璃化轉變溫度Tg、儲能模量G'和損耗因子tanδ等流變學參數。

 涂布過程與熱老化處理對熱熔壓敏膠的

流變行為影響 

粘接和剝離過程，實際上是熱熔壓敏膠發生流動和形變的過程，并呈現出典型的黏彈性特征。長期以來，有很大一部分觀點認為熱熔壓敏膠的熱老化過程就是在高溫下受到空氣氧化作用發生降解，然而防水卷材的熱老化測試溫度區間僅為70~80 ℃，而熱熔壓敏膠發生明顯氧化降解的溫度在170℃以上，兩者相差甚遠。

為深入探討熱熔壓敏膠的熱老化與流變行為，首先將涂布于PET基材的熱熔壓敏膠做80 ℃、24 h的熱老化處理，與未經熱老化處理的熱熔壓敏膠初始膠塊作為對比進行流變試驗，得到的流變曲線見圖1。

 未經熱老化的初始膠塊與涂布于PET基材

     熱老化處理的熱熔壓敏膠流變曲線對比

總共包含熱熔壓敏膠初始膠塊、涂于PET基材的熱熔壓敏膠的儲能模量G'、損耗模量G''和損耗因子tanδ共計6條曲線。由圖1可見，初始膠塊和涂于PET基材熱熔壓敏膠的各項曲線幾乎完全重合，這說明涂布過程和在PET基材上的熱老化過程幾乎對熱熔壓敏膠不造成明顯的降解作用。

不同基材對熱熔壓敏膠的流變行為影響 

PE基材

為深入探討不同基材對熱熔壓敏膠的流變行為影響，將PET基材涂布的熱熔壓敏膠樣品作為空白對照組，與PE基材涂布的熱熔壓敏膠樣品作對比，得到的流變曲線見圖2。

   PE基材和PET基材上經老化處理的熱熔壓敏膠流變曲線對比

可見，同樣經過80 ℃、24 h的老化過程，PE基材上的熱熔壓敏膠樣品相較于PET基材上的熱熔壓敏膠樣品流變曲線發生了偏移，其中Tg點由5.6 ℃移至6.8 ℃，Tflow點由105 ℃移至114 ℃，而儲能模量G'平臺區整體抬升了約10 kPa，可以認為是熱熔壓敏膠中的增塑劑類組分向PE基材發生了遷移，這引起了熱熔壓敏膠整體變“硬”、性能劣化。

熱熔壓敏膠中礦物油組分一般由低分子量的碳氫類烷烴（以直鏈烴和環烷烴為主）構成，與PE類聚烯烴高分子材料具有類似結構，根據相似相容原理，礦物油組分具有向PE中遷移的趨勢?；趯Ω叻肿咏Y晶的基本認知，PE晶區由于結構規整致密、結晶度高，不易被礦物油組分溶脹，因此在80 ℃熱老化下，礦物油雖然向PE內部發生了遷移，但遷移量有限。

EPDM基材

將PET基材涂布的熱熔壓敏膠樣品作為空白對照組，與EPDM基材涂布的熱熔壓敏膠樣品作對比，得到的流變曲線見圖3。

 EPDM基材和PET上基材經老化處理的熱熔壓敏膠流變曲線對比

由圖3可見，當熱熔壓敏膠涂布于EPDM基材上時，所得的流變曲線Tg點向右移動高達3.7 ℃，Tflow點由105 ℃移至130 ℃以上，提升高達25 ℃；儲能模量G'平臺區整體抬升約32 kPa，上升至原來3倍，這說明礦物油組分向EPDM基材中發生了十分顯著的遷移，tanδ曲線的大幅度下降也反映出其粘結性能的劣化。

EPDM是非晶橡膠材料，相較PE而言，與熱熔壓敏膠爭奪礦物油的能力大大加強，使礦物油向EPDM中遷移的趨勢加劇，導致熱熔壓敏膠的性能大大降低。

 小   結 

在80 ℃進行24 h熱老化，熱熔壓敏膠本身并未發生明顯的氧化和降解，且涂布過程并不影響熱熔壓敏膠的流變性能。將熱熔壓敏膠涂布在基材上，會發生小分子組分向基材的遷移，遷移效應為基材與壓敏膠本體爭奪礦物油的過程，而遷移程度與體系的結晶度相關，小分子在不同基材上的遷移效應排序依次為 PET<<PE<EPDM，在PET基材上幾乎不發生遷移，在EPDM橡膠類基材上的遷移最為顯著。