關鍵詞:高分子材料,雙面膠帶,膠粘劑(膠水,粘接劑),導電膠(膜)
全球智能手機、可穿戴智能產品及新一代電子產品的爆發式增長,給TBF產品帶來充足的訂單和發展空間。熱熔膠膠膜是一種帶離型紙或不帶離型紙的膜類產品,可以方便地進行連續或間歇操作。可廣泛用于各類織物、紙張、高分子材料及金屬粘合。
雙面膠帶
一
定義
雙面膠帶是以紙、布、薄膜、泡棉等為基材,再把膠粘劑均勻涂布在上述基材兩側表面上而制成的卷狀膠粘帶,是由基材、膠粘劑、隔離紙(離型膜)三部分組成。根據基材的不同,有些基材在涂膠前需進行表面處理。由于基材及膠粘劑的選材廣泛且能進行不同的組合,故雙面膠帶的種類比其他類型的膠帶種類更多。雙面膠帶主要用途是把兩個物件表面(接觸面)粘貼在一起,根據實際要求分為臨時固定及永久粘接
二
結構
膠帶可以粘東西是因為它表面上涂有一層粘著劑的關系!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;而現代則廣泛應用各種聚合物。粘著劑可以粘住東西,是由于本身的分子和欲連接物品的分子間形成鍵結,這種鍵結可以把分子牢牢地黏合在一起。
三
分類
有基材:有基材雙面膠是以棉紙、PET、PVC膜、無紡布、泡棉、亞克力泡棉、薄膜~ ~等等為基材,雙面均勻涂布彈性體型壓敏膠或樹脂型壓敏膠、丙烯酸類壓敏膠等,在上述基材上制成的卷狀或片狀的膠粘帶,是由基材、膠粘劑、隔離紙(膜)部分組成。
無基材:無基材雙面膠是在離型紙(膜)材料上涂有(彈性體型壓敏膠或樹脂型壓敏膠、丙烯酸類壓敏膠等)膠粘劑,制成的卷狀或片狀膠粘帶,是由膠粘劑、隔離紙(膜)部分組成。
膠粘劑:分為溶劑型膠粘帶(油性雙面膠)、乳液型膠粘帶(水性雙面膠)、熱熔型膠粘帶、壓延型膠粘帶、反應型膠粘帶。一般廣泛用于皮革、銘板、文具、電子、汽車邊飾固定、鞋業、制紙、手工藝品粘貼定位等用途。熱熔雙面膠主要用在貼紙、文具、辦公等方面。油性雙面膠主要用在皮具、珍珠棉、海棉、鞋制品等高粘方面。繡花雙面膠主要用在電腦繡花方面。
四
雙面膠帶的種類和特點
雙面膠帶種類也很多:網格雙面膠帶、補強雙面膠帶、Rubber雙面膠帶、高溫雙面膠帶、無紡布雙面膠帶、無殘膠雙面膠帶、綿紙雙面膠帶、雙面玻璃布膠帶、PET雙面膠帶、泡棉雙面膠帶等,應用于各行各業的生產過程中。
雙面膠帶按膠性可分為溶劑型膠粘帶(油性雙面膠)、乳液型膠粘帶(水性雙面膠)、熱熔型膠粘帶、壓延型膠粘帶、反應型膠粘帶。一般廣泛用于皮革、銘板、文具、電子、汽車邊飾固定、鞋業、制紙、手工藝品粘貼定位等用途。
雙面膠帶按用途分類為水性雙面膠帶,油性雙面膠帶,熱熔膠雙面膠帶,繡花雙面膠帶,貼版雙面膠帶幾種類別,水性雙面膠的粘著力較弱,油性雙面膠的粘著力強,熱熔雙面膠主要用在貼紙、文具、辦公等方面。油性雙面膠主要用在皮具、珍珠棉、海棉、鞋制品等高粘方面。繡花雙面膠主要用在電腦繡花方面。貼版膠帶主要用于印刷版材粘貼定位。
1、PET基材雙面膠:耐溫性好、抗剪切性強,一般長期耐溫100-125℃,短期耐溫150-200℃,厚度一般為0.048-0.2MM,適合于銘板、LCD、裝飾品、裝飾件的粘接。
2、無紡布基材雙面膠:黏性及加工性好,一般長期耐溫70-80℃,短期耐溫100-120℃,厚度一般為0.08-0.15MM,適合于銘板,塑膠之貼合,汽車,手機,電器,海綿,橡膠,標牌 ,紙品,玩具等行業,家電和電子儀器零件組裝,顯示屏鏡片。
3、無基材雙面膠:具有優良的粘合效果能防止脫落與優異的防水性能,加工性好、耐溫性好,短期可耐溫204-230℃,一般長期耐溫120-145℃,厚度一般為0.05-0.13MM,適合于銘板、面板、裝飾件的粘接。
4、泡棉雙面膠:指在發泡泡棉基材兩面涂上強粘丙烯酸膠粘劑,然后一面覆上離型紙或離型膜而成的一種雙面膠,如果兩面都覆上離型紙或離型膜稱之為夾心雙面膠紙,做成夾心雙面膠主要是為了方便雙面膠沖型。泡棉雙面膠具有粘著力強、保持力佳、防水性能好、耐溫性強、防紫外線能力強的特性。發泡泡棉基材分為:EVA泡棉、PE泡棉、PU泡棉、壓克力泡棉及高發泡。膠系分為:油膠、熱溶膠、橡膠及壓克力膠。
5、熱熔膠膜:具有良好的一致性、均勻的粘接厚度,不含溶劑,易加工,對很多物體有良好的粘接性,厚度為0.1MM,顏色為半透明/琥珀色,熱熔軟化溫度116-123℃。適用于銘牌、塑料、五金件的粘接,在不平整物體表面粘接也可獲得好的效果,建議初始粘接條件為:溫度132-138℃,粘接時間1-2秒,壓力為10-20磅/平方寸。
TBF熱熔膠膜
一
定義
熱熔膠膠膜是一種帶離型紙或不帶離型紙的膜類產品,可以方便地進行連續或間歇操作。可廣泛用于各類織物、紙張、高分子材料及金屬粘合。
其優點是高黏著力、高耐候、耐水性、耐高溫、抗紫外線,受控制的厚度,提供均勻的間距,長時間使用不會產生黃化 ( 黃變 )、剝離及變質的問題。
二
TBF的特性
1、具有良好的一致、均勻的粘接厚度;
2、易加工性,不含溶劑,易加工;
3、對很多物體有良好的粘接性;
4、厚度為0.1-0.203MM,顏色為半透明/琥珀色;
5、能沖切成精確的形狀和尺寸,適用于純人工或自動化應用。
三
TBF的種類
1.按照產品形態分類:熱熔膠膜由于生產的工藝不同,所以產品形態有所區別,按照不同的形態,熱熔膠膜可以分為有基材熱熔膠膜和無基材熱熔膠膜。有基材熱熔膠膜指的是熱熔膠膜需要附在基材上,基材有離型紙、PE膜等。有基材熱熔膠膜也叫帶紙膠膜或帶PE膜膠膜,可用于需要背膠的工藝場合使用。有基材熱熔膠膜一般使用涂布法生產,也可以使用流延法生產。無基材熱熔膠膜顧名思義,就是不需要基材的熱熔膠膜,產品外觀極像塑料薄膜,但不同于塑料薄膜的是,它加熱之后是有黏性的,而塑料薄膜沒有。無基材熱熔膠膜通常使用流延法和吹塑法生產,也可以使用有基材熱熔膠膜通過剝離基材獲得,但是成本較高,一般是沒有流延和吹塑工藝的工廠干的。
2.按照產品主要成分分類:熱熔膠膜的成分主要是基本樹脂、增粘劑、增塑劑、還有一些其它助劑,其中占比最大的是基本樹脂,基本樹脂也是熱熔膠膜命名的依據。熱熔膠膜的成分多種多樣,會根據具體需要粘接的材料做出適當的調整,但依據基本樹脂的種類,大致可以分為EVA熱熔膠膜、TPU熱熔膠膜、PES熱熔膠膜、PA熱熔膠膜、PO熱熔膠膜。
EVA熱熔膠膜的主要成分是EVA,也就是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。EVA熱熔膠膜是目前用量最大的熱熔膠膜產品之一,這是由于EVA本身有著比較強的材料適應性,可粘結的材料種類比較多。EVA熱熔膠膜在鞋材、汽車工業、裝飾建材、包裝等領域有著廣泛的應用。
TPU熱熔膠膜的主要成分是TPU,也就是熱塑性聚氨酯。TPU熱熔膠膜由于材料本省的特點,非常的柔軟,而且有著比較強的防水性能。所以TPU熱熔膠膜被應用得最多的是服裝領域。如今的無痕服裝、防水服等都有賴于TPU熱熔膠膜的發展。
PES熱熔膠膜的主要成分是PES,也就是聚酯。PES熱熔膠膜對金屬材料有著比較好的粘接性能,目前應用的比較多的是電子領域的一些元器件的粘接,和新能源領域材料的復合。
PA熱熔膠膜的主要成分是PA,也就是聚酰胺。PA熱熔膠膜有著比較好的耐高溫性能,但耐低溫性能比較差,在零下溫度的條件下材料會變硬,失去韌性,需要做較多的改性處理。PA熱熔膠膜目前主要應用在服裝、包裝等領域。
PO熱熔膠膜的主要成分是聚烯烴,聚烯烴是一個大類的統稱,主要包括聚乙烯和聚丙烯兩種材料,也就是PE和PP。PO熱熔膠膜有著比較好的綜合性能,對金屬材料也有這比較好的粘接性能。是一類在應用領域比較有潛力的熱熔膠膜產品。
四
TBF的應用
粘合金屬、塑料、紙張、木頭、陶瓷、紡織物等多種材料,在不平整物體表面粘接也可獲得好的效果;主要用于銘牌、塑料、五金件的粘接,電子產品金屬外殼之粘合固定、補強板之粘合固定,智能卡、芯片式護照層壓粘合,手機視窗框和前蓋的粘接,相機電池槽的粘接等。
五
TBF的模切加工和粘接工藝
導電膠
一
定義
導電膠是一種固化或干燥后具有一定導電性的膠粘劑。它可以將多種導電材料連接在一起,使被連接材料間形成電的通路。在電子工業中,導電膠已成為一種必不可少的新材料。導電膠的品種繁多,從應用角度可以將導電膠分成一般型導電膠和特種導電膠兩類。一般型導電膠只對導電膠的導電性能和膠接強度有一定要求,特種導電膠除對導電性能和膠接強度有一定要求外,還有某種特殊要求。如耐高溫、耐超低溫、瞬間固化、各向異性和透明性等。按導電膠中導電粒子的種類不同,可將導電膠分為銀系導電膠、金系導電膠、銅系導電膠和炭系導電膠等,應用最廣的是銀系導電膠。
二
導電原理
導電膠是一種固化或干燥后具有一定導電性能的膠粘劑,它通常以基體樹脂和導電填料即導電粒子為主要組成成分, 通過基體樹脂的粘接作用把導電粒子結合在一起, 形成導電通路, 實現被粘材料的導電連接
1.導電粒子間的相互接觸
形成導電通路,使導電膠具有導電性,膠層中粒子間的穩定接觸是由于導電膠固化或干燥造成的。導電膠在固化或干燥前,導電粒子在膠粘劑中是分離存在的,相互間沒有連續接觸,因而處于絕緣狀態。導電膠固化或干燥后,由于溶劑的揮發和膠粘劑的固化而引起膠粘劑體積的收縮,使導電粒子相互間呈穩定的連續狀態,因而表現出導電性。
2.隧道效應使粒子間形成一定的電流通路
當導電粒子中的自由電子的定向運動受到阻礙,這種阻礙可視為一種具有一定勢能的勢壘。根據量子力學的概念可知,對于一個微觀粒子來說,即使其能量小于勢壘的能量,它除了有被反射的可能性之外,也有穿過勢壘的可能性,微觀粒子穿過勢壘的現象稱為貫穿效應,也可叫做隧道效應。電子是一種微觀粒子,因而它具有穿過導電粒子間隔離層阻礙的可能性。電子穿過隔離層幾率的大小與隔離層的厚度及隔離層勢壘的能量與電子能量的差值有關,厚度和差值越小,電子穿過隔離層幾率就越大。當隔離層的厚度小到一定值時,電子就很容易穿過這個薄的隔離層,使導電粒子間的隔離層變為導電層。由隧道效應而產生的導電層可用一個電阻和一個電容來等效。
三
導電膠的分類
很按導電方向分為各向同性導電膠(ICAs,Isotropic Conductive Adhesive)和各向異性導電膠(ACAs,Anisotropic Conductive Adhesives)。ICA是指各個方向均導電的膠黏劑,可廣泛用于多種電子領域;ACA則指在一個方向上如Z方向導電,而在X和Y方向不導電的膠黏劑。一般來說ACA的制備對設備和工藝要求較高,比較不容易實現,較多用于板的精細印刷等場合,如平板顯示器(FPDs)中的板的印刷 。
按照固化體系導電膠又可分為室溫固化導電膠、中溫固化導電膠、高溫固化導電膠、紫外光固化導電膠等。室溫固化導電膠較不穩定,室溫儲存時體積電阻率容易發生變化。高溫導電膠高溫固化時金屬粒子易氧化,固化時間要求必須較短才能滿足導電膠的要求。國內外應用較多的是中溫固化導電膠(低于150℃),其固化溫度適中,與電子元器件的耐溫能力和使用溫度相匹配,力學性能也較優異, 所以應用較廣泛。紫外光固化導電膠將紫外光固化技術和導電膠結合起來,賦予了導電膠新的性能并擴大了導電膠的應用范圍,可用于液晶顯示電致發光等電子顯示技術上,國外從上世紀九十年代開始研究,我國近年也開始研究。
四
導電膠組成
導電膠主要由樹脂基體、導電粒子和分散添加劑、助劑等組成。基體主要包括環氧樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚氯酯等。雖然高度共軛類型的高分子本身結構也具有導電性,如大分子吡啶類結構等,可以通過電子或離子導電 ,但這類導電膠的導電性最多只能達到半導體的程度,不能具有像金屬一樣低的電阻,難以起到導電連接的作用。市場上使用的導電膠大都是填料型。
填料型導電膠的樹脂基體,原則上講,可以采用各種膠勃劑類型的樹脂基體,常用的一般有熱固性膠黏劑如環氧樹脂、有機硅樹脂、聚酰亞胺樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂等膠黏劑體系。這些膠黏劑在固化后形成了導電膠的分子骨架結構,提供了力學性能和粘接性能保障,并使導電填料粒子形成通道。由于環氧樹脂可以在室溫或低于150℃固化,并且具有豐富的配方可設計性能,環氧樹脂基導電膠占主導地位。
導電膠要求導電粒子本身要有良好的導電性能粒徑要在合適的范圍內,能夠添加到導電膠基體中形成導電通路。導電填料可以是金、銀、銅、鋁、鋅、鐵、鎳的粉末和石墨及一些導電化合物。
導電膠中另一個重要成分是溶劑。由于導電填料的加入量至少都在50% 以上,所以導電膠的樹脂基體的黏度大幅度增加,常常影響了膠黏劑的工藝性能。為了降低黏度,實現良好的工藝性和流變性,除了選用低黏度的樹脂外,一般需要加入溶劑或者活性稀釋劑,其中活性稀釋劑可以直接作為樹脂基體,反應固化。溶劑或者活性稀釋劑的量雖然不大,但在導電膠中起到重要作用,不但影響導電性,而且還影響固化物的力學性能。常用的溶劑(或稀釋劑)一般應具有較大的分子量,揮發較慢,并且分子結構中應含有極性結構如碳一氧極性鏈段等。溶劑的加入量要控制在一定范圍內,以免影響導電膠膠體的膠接整體性能。
除樹脂基體、導電填料和稀釋劑外,導電膠其他成分和膠黏劑一樣,還包括交聯劑、偶聯劑、防腐劑、增韌劑和觸變劑等。
四
導電膠應用領域
(1)導電膠粘劑用于微電子裝配,包括細導線與印刷線路、電鍍底板、陶瓷被粘物的金屬層、金屬底盤連接,粘接導線與管座,粘接元件與穿過印刷線路的平面孔,粘接波導調諧以及孔修補。
(2)導電膠粘劑用于取代焊接溫度超過因焊接形成氧化膜時耐受能力的點焊。導電膠粘劑作為錫鉛焊料的替代品,其主要應用范圍如:電話和移動通信系統;廣播、電視、計算機等行業;汽車工業;醫用設備;解決電磁兼容(EMC)等方面。
(3) 導電膠粘劑的另一應用就是在鐵電體裝置中用于電極片與磁體晶體的粘接。導電膠粘劑可取代焊藥和晶體因焊接溫度趨于沉積的焊接。用于電池接線柱的粘接是當焊接溫度不利時導電膠粘劑的又一用途。
(4)導電膠粘劑能形成足夠強度的接頭,因此,可以用作結構膠粘劑。
導電膠膜
一
簡介
二
導電膠膜加工
三
導電膠膜基本性質
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