一、環(huán)形初粘力測試儀簡介
環(huán)形初粘力測試儀是一種專門用于測試壓敏膠粘劑(PSA, Pressure Sensitive Adhesive)在極小壓力和極短接觸時間下的初始粘附性能(即初粘力)的精密儀器。
它主要用于評估膠帶、標(biāo)簽、保護(hù)膜、醫(yī)用膠帶、雙面膠等壓敏膠制品在未固化、未施加較大壓力或長時間接觸的情況下,“剛開始接觸時”的粘性能力,也就是我們常說的“一碰就粘的能力”。
二、什么是初粘力(Tack)?
初粘力(Tack) 是壓敏膠的三大基本性能指標(biāo)之一(另外兩個是持粘力和剝離力),指的是:
壓敏膠在極輕微壓力和極短接觸時間下,與被粘物表面初次接觸時所產(chǎn)生的粘附能力。
通俗理解就是:當(dāng)你把膠帶輕輕貼在物體表面上,還沒用力按壓,它“粘不粘得住”的那種初始粘性感覺。
初粘力的大小直接影響用戶體驗,比如:
• 膠帶能不能“一碰就粘”?
• 標(biāo)簽貼上去會不會輕易脫落?
• 醫(yī)用膠布初次貼合皮膚是否牢固?
三、為什么需要“環(huán)形”設(shè)計?——環(huán)形初粘測試的獨特之處
傳統(tǒng)的初粘力測試方法(如滾球法或探針法)雖然簡單,但存在測試重復(fù)性差、與實際使用場景差異大等問題。
而環(huán)形初粘測試(Loop Tack Test),由于采用了帶有膠面的環(huán)形試樣,更接近實際使用中“膠帶一端先接觸被粘物”的場景,因此:
• 測試結(jié)果更接近真實使用情況;
• 重復(fù)性和再現(xiàn)性更好;
• 已被多個國際標(biāo)準(zhǔn)采納,如 FINAT(國際膠粘帶協(xié)會)、ASTM、PSTC 等。
四、環(huán)形初粘力測試儀的設(shè)計原理
1. 核心設(shè)計組成
環(huán)形初粘力測試儀主要由以下幾個部分組成:
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| 用于固定帶有膠面的環(huán)形樣品(膠面向外),模擬“膠環(huán)一端接觸被粘物”的狀態(tài) |
| 一般為標(biāo)準(zhǔn)光滑平面(如不銹鋼板),模擬被粘物,可調(diào)節(jié)水平 |
| 控制環(huán)形試樣以恒定速度、恒定壓力垂直向下接觸被粘表面 |
| 實時測量環(huán)形試樣在與被粘物接觸后產(chǎn)生的最大粘附力(即初粘力)? |
| 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)? | 記錄最大粘力值,通常以 N(牛頓)或 gf(克力)? 表示 |
2. 試樣形狀 —— “環(huán)形”設(shè)計
• 試樣為帶有壓敏膠的環(huán)形結(jié)構(gòu)(通常為圓環(huán)或橢圓環(huán)),中間為空心或襯有背紙。
• 膠面朝外,模擬實際使用中膠帶一端先接觸被粘物的情形。
• 環(huán)形設(shè)計保證了膠面均勻接觸,避免點接觸帶來的誤差。
五、環(huán)形初粘力測試儀的工作原理
1. 測試流程簡述
1. 準(zhǔn)備試樣:將帶有壓敏膠的環(huán)形樣品固定在測試夾具上,膠面朝外。
2. 放置平臺:將標(biāo)準(zhǔn)被粘表面(如不銹鋼板)放置在測試平臺并調(diào)平。
3. 下壓接觸:環(huán)形試樣以設(shè)定的速度(如10 mm/s ~ 300 mm/s)和壓力(如0.5 N ~ 10 N)垂直向下接觸被粘表面,保持一定接觸時間(如1秒)。
4. 快速回撤:在保持接觸時間后,環(huán)形試樣迅速向上回撤,此時膠面與被粘物之間產(chǎn)生粘附作用,傳感器記錄最大的剝離阻力(即初粘力)。
5. 數(shù)據(jù)記錄:儀器自動記錄最大粘附力值,即為該樣品的“環(huán)形初粘力”。
2. 關(guān)鍵參數(shù)控制
為了保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性,以下參數(shù)必須嚴(yán)格控制:
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| | 通常為 0.5N ~ 10N,視標(biāo)準(zhǔn)而定 |
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| 通常為標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼板,要求平整、光滑、潔凈 | |
| 溫濕度會影響膠的粘性,一般控制為 23±2°C,50±5%RH | |
六、測試結(jié)果的表示
測試結(jié)果通常以:
最大粘附力(單位:N 或 gf),即環(huán)形試樣在被粘面上產(chǎn)生的最大“粘住力”。
• 數(shù)值越大,表明該壓敏膠的初粘性能越強,即“一碰就粘”的能力越好;
• 該數(shù)值可用于對比不同配方、不同批次、不同用途膠帶的初粘性能。
七、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(國際與行業(yè))
環(huán)形初粘力測試已被多個標(biāo)準(zhǔn)采用,常見的包括:
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| | Loop Tack Test(環(huán)形初粘測試) |
| PSTC(美國壓敏膠技術(shù)協(xié)會) | |
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八、環(huán)形初粘力測試儀的優(yōu)點
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| 相比滾球法、探針法,結(jié)果更穩(wěn)定、可重復(fù) |
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| 適用于膠帶、標(biāo)簽、保護(hù)膜、醫(yī)用壓敏膠等多種產(chǎn)品 |
| 符合 FINAT、PSTC、ASTM 等國際標(biāo)準(zhǔn) |
九、應(yīng)用領(lǐng)域
環(huán)形初粘力測試儀廣泛應(yīng)用于以下行業(yè)與產(chǎn)品的研發(fā)、質(zhì)量控制與出廠檢驗:
1. 壓敏膠制品行業(yè)
• 膠帶(透明膠帶、布基膠帶、雙面膠等)
• 標(biāo)簽(不干膠標(biāo)簽、防水標(biāo)簽等)
• 保護(hù)膜(手機(jī)膜、屏幕保護(hù)膜等)
2. 醫(yī)療行業(yè)
• 醫(yī)用膠帶、傷口貼、敷料等產(chǎn)品的初粘性評估
3. 電子與光電行業(yè)
• 電子元器件固定用膠帶、導(dǎo)電膠帶的初粘性能
4. 包裝行業(yè)
• 包裝用封箱膠帶、拉伸膜等的初始粘合性能測試
5. 研發(fā)與質(zhì)檢
• 用于膠粘劑配方優(yōu)化、新品開發(fā)、來料檢驗、批次控制等
十、總結(jié)
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| 環(huán)形初粘力測試儀(Loop Tack Tester) |
| 壓敏膠制品(如膠帶、標(biāo)簽、保護(hù)膜等)的初粘性能 |
| 將環(huán)形膠面試樣以恒定速度和壓力接觸標(biāo)準(zhǔn)被粘面,再快速回撤,測量最大粘附力 |
| 采用環(huán)形試樣,更接近實際使用場景,測試重復(fù)性高 |
| 接觸壓力、速度、時間、被粘表面材質(zhì)等需嚴(yán)格控制 |
| N(牛頓)或 gf(克力),數(shù)值越大初粘力越強 |
| FINAT FTM 9、PSTC-16、ASTM D6195 等 |
| 膠帶、標(biāo)簽、醫(yī)療、電子、包裝等行業(yè)的粘性質(zhì)量控制 |