膠帶問世將近100年,給人類帶來極大的便利和效率。膠帶之所以能粘,是其表面上涂有一層粘著劑,才能令膠帶粘住物品,最早的粘著劑來自動物和植物,在十九世紀,橡膠是粘著劑的主要成份;而現代則廣泛使用各種聚合物。
按其功效可分為:高溫膠帶、雙面膠帶、絕緣膠帶、特種膠帶、壓敏膠帶、模切膠帶,不同的功效適合不同的行業需求,實屬各行業必備之物。
膠帶的定義
通過觸碰和較輕的壓力,膠帶就能夠輕易地粘接到被粘物表面。膠帶是一種粘彈態聚合物,兼具液體和固體的特性。因此,相比膠水,膠帶在粘接時則無需固化過程,可節省工時。膠帶的使用領域十分廣泛,除了日常的辦公膠帶產品,膠帶在汽車、電子、造紙印刷、建筑、家電、新能源、軌道交通等工業領域也有眾多的應用。
膠帶的結構
膠帶一般由各種功能的涂層組成。膠粘劑涂布在基材的一面或兩面(來制造單面或雙面膠帶)。膠帶按結構分可以分為三個基本類別:
(一)單面膠帶(Single-sided Tape),即僅一面均涂有膠層的膠帶。
其基本結構為:
(二)雙面膠帶(Double-sided Tape),即兩面均涂有膠層的膠帶。
其基本結構為:
(三)無基材膠帶(Transfer Tape),即沒有基材的膠帶,僅由離型紙直接涂上膠粘劑構成。
雙面膠帶的表面處理
粘接表面必須潔凈、干爽、平滑、不能有銹跡及油污。操作時應避免手指與膠面接觸,粘貼后須用力壓,以保證膠面的充分接觸。
① 先進行適當打磨,建議使用清潔絨布,除去銹跡,并增加微接觸面積,提高粘接效果。
② 一般表面,推薦使用異丙醇酒精(IPA)與水混合液(混合比為1:1)清潔油污及灰塵。
③ 使用干凈的布或紙巾把粘接表面清潔干爽。
④ 對于一些粗糙度很大,網孔很多,極度易潮濕(如玻璃),會產生化學反應(如黃銅)的表面,需要進行預處理,建議使用底涂劑。
壓力
① 較小面積的粘接物:為達到良好的粘接效果,必須對膠帶及粘接面施加一定壓力,使膠帶與粘接表面充分接觸,建議使用刮板及或滾輪。
②較大面積的、跨度較長的粘接物:為達到良好的粘接效果,必須對膠帶及粘接面施加一定壓力,使膠帶與粘接表面充分接觸,并用重物平均壓12小時,以增加膠帶與粘接物表面接觸,或用夾具平均夾住,使膠帶與粘接物表面充分接觸。
③粘合壓力為25PSI:膠帶與被粘貼物必須保證充分接觸,切匆用于嚴重凹凸不平的表面上。
時間
雙面膠帶具有初粘力,24小時初步固化達到硬度的80%,但達到最大強度則需要72小時,在這期間,切勿作結構性操作。
溫度
雙面膠帶操作溫度不宜低于10℃,因為溫度太低,使膠帶的初粘力大大下降,導致固化時間加長。
若溫度過低,可在操作前粘接材料及膠帶移入溫暖的室內存放或進行加熱處理,或者采用低溫操作型的超強度雙面膠帶。
如施工要求馬上進行結構性操作,可通提高粘接物與膠帶的加熱溫度,約50-70℃。約加熱30分鐘,并增加壓力。
常見的基材
材料
特性
薄膜膠帶 (PP、 PET、PVC)
尺寸穩定,化學性質穩定,耐溫(PET),透明或白色
無紡布膠帶
服帖、耐溫、可手撕、透明
泡棉膠帶(PE)
減振降噪,適用于粗糙表面,可補償不同材料間的熱脹冷
縮(如玻璃和金屬),黑色或白色
布/織物膠帶
服帖、抗劃裂、可手撕、高涂膠量
不對稱膠帶
差異性的膠粘劑涂布在基材的兩側,使兩側具有不同的剝離力
無基材膠帶
無基材,只有膠粘劑附著于離型紙,服帖性出色,非常薄
膠粘劑的種類
膠粘劑的涂布量 (g/m2) 及配方是取決于膠帶為哪些應用而設計。常見的膠粘劑有丙烯酸膠粘劑、天然橡膠膠粘劑和合成橡膠膠粘劑。不同的膠粘劑具有不同的基本特征,丙烯酸膠粘劑通常更適用于永久性及戶外的應用。
兩種主要膠粘劑的對比分析:
材料
優勢
局限
丙烯酸膠粘劑
+ 對極性材料的粘接力出色(PET、 PC、玻璃、金屬)
+ 耐溫
+ 耐老化
+ 能夠抵御各種環境
+ 在高溫下通常具有更高的抗剪切力
- 靜置一段時間后可達到最終粘接強度,因此可重復定位
- 初始粘接強度低
- 對極性材料的粘接力相對較低
橡膠膠粘劑
+ 高初粘力
+ 實現與被粘物的快速粘接
+ 對非極性表面具有卓越的粘接力,
如PP、PEor EPDM
- 耐高溫性能相對較低
- 耐老化性能相對較低
- 抵御環境性能相對較低
- 耐化學腐蝕性能相對較低
- 耐潮性能相對較低
離型紙/膜的種類
離型紙的材料種類確定了其具備的物理性能,如拉伸強度、延伸性、耐撕性、耐濕穩定性、裁切碎屑……離型紙/膜的離型力不能太大會造成膠帶剝離困難,也不能太小會一碰就掉。
常見的離型紙/膜
材料
特點
玻璃紙
· 可手撕
· 抗拉強度好
· 靜電放電性能好
· 紙芯較硬,抗壓穩定性強
· 可模切
· 性價比高
PE涂布紙
· 尺寸穩定性較高
· PE涂層可防止水分吸收
· 可手撕
· 抗拉強度好
· 靜電放電性能好
· 可模切
MOPP薄膜
· 尺寸穩定,抗拉強度好
· 防潮
· 厚度公差小
· 可模切
· 半透明
PE薄膜
· 良好的彈性,適合纏繞較厚的產品
· 防潮
PET薄膜
· 耐高溫(最高150℃)
· 厚度公差小
· 尺寸穩定,薄
· 可模切
· 透明