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

0 引言

隨著通訊電子、家電產(chǎn)品精致輕薄的發(fā)展趨勢，內(nèi)部各零部件也隨之轉(zhuǎn)型，例如PCB板厚度已經(jīng)降至0.2mm，柔性FPC也低至0.1mm，這些連接件在進(jìn)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(jìn)行表面保護(hù)。

低剝離力壓敏膠膠系主要有：亞克力、有機(jī)硅、聚氨酯[1]。如表1所示，這三款基礎(chǔ)型壓敏膠各自具備不同的優(yōu)勢，綜合性能最好的有機(jī)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(xiàn)象。

表1 低剝離力壓敏膠膠系

有機(jī)硅壓敏膠也分加成型、縮合型兩大類，常見的低剝離力有機(jī)硅壓敏膠采用的是Pt的絡(luò)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(jī)硅[2]。受合成工藝、反應(yīng)機(jī)理限制，成本居高不下[3]。

表2 有機(jī)硅壓敏膠系

由表2可見，縮合型低剝離力有機(jī)硅壓敏膠以優(yōu)異的耐高溫性、低成本，以及優(yōu)異的抗低分子物析出特性，受到膠粘帶行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注。

1 實(shí)驗(yàn)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(huán)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(yàn)儀器：電腦式剝離力試驗(yàn)機(jī)、斜面滾球法初粘性測試儀。

1.2 合成有機(jī)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(jī)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(jìn)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(jīng)過攪拌、過濾、涂布、干燥、固化、收卷，制成低剝離有機(jī)硅壓敏膠帶。

1.4 性能測試

180°剝離強(qiáng)度：按GB/T 2792—2014，采用電腦式剝離試驗(yàn)機(jī)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(fēng)干燥箱內(nèi)，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(jié)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(diào)整ViMQ樹脂的比例，測試以6051-0.025mm為基材的壓敏膠帶性能，結(jié)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(qiáng)度會隨之增大，但是耐溫性和抗析出性能出現(xiàn)了先升后降的現(xiàn)象。這是因?yàn)?，隨著ViMQ樹脂含量的增多，與壓敏膠的相容性變差，交聯(lián)反應(yīng)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(chǎn)生較強(qiáng)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(xiàn)象。

2.2 乙烯基硅橡膠的乙烯基含量對壓敏膠帶性能的影響

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與2.1相同的條件下，觀察不同的乙烯基含量對膠帶性能的影響。

由表4可見，隨著硅橡膠中乙烯基含量的增多，初粘性、180°剝離強(qiáng)度并不會發(fā)生太大變化，然而隨著反應(yīng)基團(tuán)“C=C”的量的變化，膠層內(nèi)部交聯(lián)程度出現(xiàn)了明顯的波動，只有在使用0.24%的硅橡膠時，才出現(xiàn)了耐溫性和抗析出性的同步提升。

2.3 乙烯基硅橡膠添加量對壓敏膠帶性能的影響

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與2.1相同的條件下，選擇乙烯基含量0.24%的乙烯基硅橡膠，觀察不同硅橡膠添加量對膠帶性能的影響。

由表5可見，隨著乙烯基硅橡膠添加量的遞增，初粘性、180°剝離強(qiáng)度呈下降趨勢。由于反應(yīng)程度的變化，耐溫性和抗析出性能均呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。

2.4 引發(fā)劑種類對壓敏膠帶性能的影響

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與2.1相同，使用ViMQ樹脂(質(zhì)量比45%～60%)以及16份的乙烯基硅橡膠前提下，觀察不同引發(fā)劑種類及添加量對膠帶性能的影響。

由表6可見，隨著引發(fā)劑添加量的增加，膠帶的交聯(lián)程度明顯提升，體現(xiàn)在耐溫性、抗析出性的同步上升。由于，BPO的引發(fā)效率是PMBP的兩倍，所以在相同添加比例的情況下，由BPO引發(fā)交聯(lián)的膠層耐溫性、抗析出性更優(yōu)。

表4 乙烯基硅橡膠的乙烯基含量對壓敏膠帶性能的影響

表5 乙烯基硅橡膠的添加量對壓敏膠帶性能的影響

表6 不同引發(fā)劑種類及添加量對壓敏膠帶性能的影響

3 結(jié)語

以ViMQ樹脂(質(zhì)量比45%～60%)、D4、α,ω-二羥基聚硅氧烷制備的有機(jī)硅壓敏膠，添加乙烯基含量0.24%的乙烯基硅橡膠36份、BPO引發(fā)劑2.5份，最終制成的低剝離力有機(jī)硅壓敏膠帶的耐高溫性能、抗析出性能最優(yōu)。