液体压敏粘合剂开启新的工艺和设计

作者:DELO产品管理主管:Karl Bitzer博士

液体压敏粘合剂将胶带的特性与液体粘合剂易于自动化加工的特性结合起来。它们几乎可以应用于任何应用领域,并为生产工艺设计开启全新的可能性。

压敏粘合剂(PSA)通常以胶带的形式用于汽车和消费行业的工业应用中。胶带是有优势的,因为它随时可以使用,并能立即粘在表面上。快速的接触压力是连接两个部件所需的全部压力。一旦这一快速而简单的步骤完成,就可以立即继续进行进一步的加工。

传统的胶带非常适合大而平的表面。由于实现自动化是复杂的和昂贵的,胶带的加工过程通常是手动或部分自动化的。随着制造工艺向更小更复杂结构趋势的持续发展,在使用胶带时经常会遇到相当大的限制,包括加工和经济效率。

用于自动化工艺的液体压敏粘合剂

使用液体压敏粘合剂可以克服传统胶带的局限性。它们结合了液体粘合剂的优点和辐照后胶带的性能。

液体压敏粘合剂和其他液体粘合剂一样容易点涂。当涉及到小细节、角落和复杂的三维几何结构时,液体粘合剂比胶带具有很大的优势,并提供完全的设计自由度。液体胶条的涂抹可以多次中断,而固体胶带的每一次中断都必须应用一块新的。

液体压敏粘合剂可以以多种方式点涂。针头点涂和喷射非常适合窄小的液滴;而网版印刷、丝网印刷和薄模板印刷则适用于较大的结构。此外,液体的自动化点涂在业界已很普及,所以在这方面几乎没有限制。

点涂后,以合适的波长(通常为360 nm或400 nm)辐照液体压敏粘合剂。这一步可以让粘合剂在几秒钟内到达所谓的“胶带阶段”。它现在具有典型胶带的粘性表面特征,当施加中等压力时,它很容易粘附在第二基材上。

图1 处理液体压敏粘合剂。

辐照后,液体压敏粘合剂在室温下固化,无需任何额外的处理步骤。由于最终固化不需要加热,因此该工艺也适用于必须保持热应力在最小值的应用。

液体PSA的另一个好处是,与胶带相比,它们提供了更积极的能量平衡。通过消除对载体材料进行涂布的复杂和能量密集型过程,液态PSA的碳足迹显著低于胶带。液体压敏胶粘剂不存在冲孔脱落和保护膜浪费的问题。使得整个生产过程更加环保。

适用于各种应用的液体胶带

DELO开发了一系列产品,为不同需求提供液体压敏粘合剂。以丙烯酸酯为基础的产品,如DELO PHOTOBOND PS胶粘剂,在性能方面接近标准的工业胶带。与传统胶带一样,液体压敏胶粘剂在粘接后的短时间内提供粘接强度。24小时后,完成压敏粘合剂的物理后交联特性。强度水平略有增加,但基本上保持在典型胶带粘合的水平。这使得这些液体PSA非常适合周期短、最终强度要求适中的粘接应用。

另一个好处是,大多数产品都具有无限的胶带阶段,允许元件在几周后粘接,例如,如果它们需要被运送。由于DELO PHOTOBOND PS具有优异的阻尼性能和较低的放气值,因此可以用于亚毫米宽度结构的智能手机扬声器的组装。

图2 液体压敏粘合剂,即使用量最小也可以精确点涂,例如智能手机扬声器的生产。

以环氧树脂为基础的产品,如DELO KATIOBOND PS,是为具有高最终强度的结构键而开发的。这些粘合剂具有高达+150 ℃的高温稳定性和良好的耐介质性,非常适合于最苛刻的粘接应用,也适用于汽车工业。与丙烯酸酯类产品相比,辐照后粘性表面产生的初始强度较低,但在最终固化后显著提高。此外,胶带阶段限制在10分钟以内,具体取决于产品。由于潜在的化学反应,粘合剂最终具有干燥的表面。

DELO KATIOBOND PS粘合剂在辐照后几天内在室温下固化。加热也可以加速固化。这种粘合剂的独特性能,使其能够从一开始就排除了胶带解决方案,可以采用全新的粘接工艺。这方面的一个例子是,将汽车传感器与需要即时固定强度和高最终强度的盲孔几何体进行粘接。

图3 液体压敏粘合剂也可用于难以接近的盲孔几何形状,如汽车传感器。

液体PSA用途广泛

液体压敏粘合剂将胶带的特性与液体粘合剂易于自动化加工的特性相结合。由于辐照后的粘性表面,元件可通过施加适度的接触压力,立即以初始强度粘接。这样就可以在不需要额外临时固定的情况下立即对部件进行进一步加工。液体压敏粘合剂是大批量生产的理想选择。与胶带相比,点胶过程易于自动化,且不受粘合区域几何形状的限制。由于性能的不同,取决于各自的基本化学成分,DELO PSA粘合剂几乎可以满足任何需求。

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