壓敏保護(hù)膜也叫做保護(hù)膜或保護(hù)膠帶，顧名思義，它是一種對(duì)其它材料具有保護(hù)功能的膜狀材料，它是以聚烯烴塑料膜或牛皮紙為基材，以橡膠或丙烯酸酯樹(shù)脂作為壓敏膠粘劑，經(jīng)特殊方法加工而成，保護(hù)膜是壓敏膠家族中特殊的產(chǎn)品，其原理是利用了壓敏膠粘劑的再剝離性特征。

　　保護(hù)膜的主要作用是保護(hù)材料在運(yùn)輸、貯存和加工過(guò)程中，免受有害氣體、微生物的腐蝕；防止粉塵污梁、機(jī)械劃傷；另在彎曲、壓伸加工過(guò)程中，提高材料與模具有潤(rùn)滑性、改善加工作業(yè)性；從而保證或提高產(chǎn)品的等級(jí)，降低原材料消耗，為企業(yè)增加效益。

　　工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，對(duì)保護(hù)膜的品質(zhì)及特性提出了更高要求，某些特種材料的表面保護(hù)（如塑料型材、板材等）更是顯得日益重要，本文筆者僅對(duì)保護(hù)膜的構(gòu)成、主要特性以及在塑料型材中的應(yīng)用談?wù)剛�(gè)人的粗淺看法，用以拋磚引玉。

　　二、保護(hù)膜構(gòu)成及主要特性

　　1.保護(hù)膜構(gòu)成

　　大多數(shù)保護(hù)膜都是以聚烯烴塑料薄膜或牛皮紙為基材，以橡膠或丙烯酸酯樹(shù)脂為壓敏膠粘劑經(jīng)過(guò)特殊方法加工而成。為了保證壓敏膠粘劑牢固地粘附在基材薄膜上，必須對(duì)基材進(jìn)行表面處理，然后涂以錨固劑，爾后在錨固劑上再涂壓敏膠粘劑。

　　2.保護(hù)膜主要特性

　　保護(hù)膜的壓敏膠粘劑原材料主要是橡膠或丙烯酸酯合成樹(shù)脂，由于制造方法和用處不同，千差萬(wàn)別，但作為一個(gè)優(yōu)良品質(zhì)的保護(hù)膜來(lái)說(shuō)，則必須具備下列特性。

　　（1）針對(duì)不同物質(zhì)表面具有較合適的粘附力。

　�。�2）有較好的耐候性、可加工性、數(shù)日或久貼后剝離力（粘結(jié)力）變化不大，易于剝?nèi)ァ?/span>��

　�。�3）對(duì)被保護(hù)材料表面呈惰性、不與該表面發(fā)生反應(yīng)，不腐蝕、不污染物質(zhì)表面。

　�。�4）對(duì)被保護(hù)材料有良好的粘附性能、在材料搬運(yùn)及加工過(guò)程中，保護(hù)膜不脫落、不起翹。

　�。�5）壓敏膠粘劑與基材結(jié)合牢度大，剝?nèi)�時(shí)絕不有膠粘劑殘留。

　　（6）基材和壓敏膠具有優(yōu)異的力學(xué)性能，以滿足各種二次加工要求。

　　三、保護(hù)膜的制造方法

　　1.壓敏膠粘劑選擇

　　橡膠和丙烯酸酯樹(shù)脂是保護(hù)膜用壓敏膠粘劑兩大類主要材料。橡膠系壓敏膠發(fā)展歷史較長(zhǎng)，壓敏性能較好，但其耐老化性能較差是其主要缺點(diǎn)。與其相比，丙烯酸酯系壓敏膠而老化性能、耐光性、耐油性、耐溶劑性優(yōu)良，無(wú)色透明，并可大幅度調(diào)節(jié)性能，所以目前丙烯酸酯系共聚物成為主要的表面保護(hù)膜用壓敏膠品種。

　　丙烯酸酯壓敏膠主要是具有起粘附作用成分，起凝聚作用成分和起改性成分的單體共聚物。粘附成分是烷其碳原子數(shù)為4～12，均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-20℃—-70℃，該種成份在壓敏膠中占55％以上；凝聚成份是均聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高的單體，它即可提高內(nèi)聚力，又對(duì)粘附性、耐水性、透明性等有特殊的作用，其用量為20％—40％；改性成份為帶官能團(tuán)的單體，它不僅起交聯(lián)作用，而且對(duì)粘附性、內(nèi)聚力的提高也起作用，該成份在壓敏膠中占1％～10％改性成份所含的官能團(tuán)可以是羥基、羧基、氨基、酰胺基、環(huán)氧基等。

　　壓敏膠粘劑也是一種粘彈性材料，因此它與其它高聚物一樣，其物化性質(zhì)與其玻璃化溫度有一定關(guān)系，當(dāng)使用溫度與玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相差越大時(shí)，材料的粘度就越低，在外力作用下一蠕變流動(dòng)性越大，內(nèi)聚力越差，材料就顯得越“軟”。作為壓敏膠材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度根據(jù)使用目的不同一般在－25℃—－50℃的范圍內(nèi)，在相同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下，丙烯酸酯系共聚物作為壓敏膠優(yōu)于均聚物，這是因?yàn)樵诠簿畚镒鳛閴好魞?yōu)于均聚物，這是因?yàn)樵诠簿畚镏写嬖谳^“軟”的鏈段和較“硬”的鏈段，前者提供比較好的蠕變流動(dòng)性，而后者則提供較大的承受外力的能力，這點(diǎn)對(duì)保護(hù)膜顯得尤為重要，共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變濕度可通過(guò)下式計(jì)算：式中：��

　　1/Tg+W1/Tg1+W2/Tg2+…+Wn/Tgn

　　式中：Tg、Tg1、Tg2、……Tg��n分別為共聚物體中第1、2、3、……n種單體的均聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（°K）。

　　W1、W2、……Wn分別為共聚物中各組成分的重量分?jǐn)?shù)。

　　2.壓敏膠的合成

　　根據(jù)保護(hù)膜使用要求，按上述原則選擇丙烯酸酯單位，并進(jìn)行配方設(shè)計(jì)。按自由基引發(fā)聚合原理，采取乳液或溶液聚合方法進(jìn)行聚合。以生產(chǎn)出需要的丙烯酸酯共聚壓敏膠粘劑。反應(yīng)式如下：

　　3.分子量及分子量分布

　　分子量及分子量分布與玻璃化溫度一樣都是決定聚合物粘度的重要因素。平均樣都是決定聚合物粘度的重要因素。平均分子量越低，聚合物的粘度越小，由于分子活動(dòng)能增大，容易潤(rùn)濕物表面，反映在壓敏膠中就是粘性增大，容易與被粘材料產(chǎn)生粘附，但分子量太小后，壓敏膠的內(nèi)聚力降低，反映在保護(hù)膜中就是存在膠的危險(xiǎn)性。因此，共聚物分子量必須與所需的物理和力學(xué)性能相適應(yīng)，如用于重度機(jī)械加工的保護(hù)膜，其壓敏膠的分子量要略大些，隨著分子量增大，剝離力和持粘力都增加，當(dāng)其達(dá)到一定值后，隨著分子量增加，雖然內(nèi)聚力進(jìn)一步提高，但由于粘度增大、流動(dòng)性下降，難達(dá)到良好接觸，此時(shí)界面破壞成為主要因素，剝離強(qiáng)度和持粘力反而下降，不過(guò)由于破壞形式不同，剝離強(qiáng)度和持粘力開(kāi)始下降的分子量范圍不同，根據(jù)實(shí)踐，丙烯酸酯共聚物保護(hù)膜壓敏膠分子量（重均）在40～50萬(wàn)之間較好。另外，對(duì)作為壓敏膠的丙烯酸酯共聚物而言，要求其分子量分布要寬，分子鏈的變化度要大，只有這樣，方可滿足壓敏保護(hù)膜的綜合要求。筆者曾研究了丙烯酸酯共聚物壓敏膠的分子量及分子量分布與保護(hù)膜180°剝離力的關(guān)系，找到了較理想相關(guān)系數(shù)，即重均分子量在40－50萬(wàn)之間，分子量分散指數(shù)等于5－6時(shí)，保護(hù)剝離力最穩(wěn)定，性能最好，而且有理想的涂布粘度。

　　4.交　聯(lián)

　　保證保護(hù)膜使用過(guò)程中不脫膠的最主要技術(shù)途徑是增大壓敏膠粘劑的內(nèi)聚力，解決途徑有兩個(gè)：一是適當(dāng)增大分子量；二是使線型分子鏈交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它使穩(wěn)態(tài)流動(dòng)消失，由形成分子網(wǎng)絡(luò)的化學(xué)鍵代替分子間作用力承受外力的作用，實(shí)際上起“無(wú)限大”分子鏈的作用，這樣得到保護(hù)膜既有粘附性，而且剝離力經(jīng)時(shí)變化小，又易剝離，且不脫膠。

　　丙烯酸酯共聚物的交聯(lián)可以通過(guò)三種途徑實(shí)現(xiàn)：

　�。�1） 采用含有兩個(gè)雙鍵的單體共聚的自交聯(lián)方式。

　　（2） 通過(guò)加入具有相互反應(yīng)性能的單體共聚，由分子鏈間官能基反應(yīng)而產(chǎn)生交聯(lián)的潛交聯(lián)方式。

　�。�3） 在分子鏈中引入活性基團(tuán)，然后通過(guò)加入交聯(lián)劑交聯(lián)的后交聯(lián)方式。

　　第一種和第二種交聯(lián)方式適用乳液聚合生產(chǎn)，第三種交聯(lián)方式適用溶液聚全生產(chǎn)。常用的活性基團(tuán)和配對(duì)的交聯(lián)劑列于表1

官能團(tuán) 單　體 交聯(lián)劑

—COOH (甲基)丙烯酸，順丁烯二酸酐 環(huán)氧樹(shù)脂、膠基樹(shù)脂、異氰酸酯、金屬鹽

—OH (甲基)丙烯酸羥烷酯丙烯酸乙(丙)二醇單酯 環(huán)氧樹(shù)脂、異氰酸酯、羥甲基聚合物、二乙醛

—CONH2 (甲基)丙烯酸胺 甲醛羥甲基化環(huán)氧樹(shù)脂、密胺樹(shù)脂、尿樹(shù)樹(shù)脂

(甲基)丙烯酸縮水甘油酯 酸類、酸酐類、胺類

丙烯酸二甲胺乙酯、丙烯酸叔丁胺乙酯 環(huán)氧樹(shù)脂、異氰酸酯二乙醛

　　實(shí)踐表明，用不同的交聯(lián)劑對(duì)同一種丙烯酸共聚物進(jìn)行交聯(lián)對(duì)性能的影響是不同的，但不論哪種交聯(lián)隨著交聯(lián)度增加，共聚物的內(nèi)聚力顯著增加，蠕變流動(dòng)性變小，剝離強(qiáng)度下降。保護(hù)膜180°剝離強(qiáng)度與交聯(lián)用量關(guān)系如下

　　實(shí)踐中人們正是通過(guò)分子量設(shè)計(jì)和控制，分子鏈、官能團(tuán)的選擇，交聯(lián)方式選擇，交聯(lián)劑品種及用量的選擇等參數(shù)，調(diào)配出系列壓敏膠配方，進(jìn)而制造出一系列保護(hù)膜產(chǎn)品。

　　5.保護(hù)膜基材選擇，表面處理和涂布工藝

　　利用涂布機(jī)將調(diào)配好的壓敏膠粘劑均勻涂布于塑料薄膜上，爾后再進(jìn)行加熱干燥和收卷，是制造高品質(zhì)保護(hù)膜的另一重要因素。首先是塑料基膜的選擇，應(yīng)根據(jù)保護(hù)膜應(yīng)用目的、應(yīng)用場(chǎng)所和主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行選擇。如用于建筑材料保護(hù)膜由于施工期長(zhǎng)，且多暴露在室外，就要選擇耐候性、耐光性、物理機(jī)械性能好的塑料膜。如黑色聚乙烯膜、黑白雙色共擠聚乙烯膜等。而用于室內(nèi)或輕度機(jī)械加工用的保護(hù)膜，就選擇透明性好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度的本色聚乙烯膜、天蘭等彩色聚乙烯膜。

　　為確保壓敏膠粘劑與塑料薄膜牢結(jié)合，避免脫膠事故發(fā)生，需要對(duì)塑料膜進(jìn)行表面處理，處理方法多種，目前應(yīng)用最多的是電暈處理法。其原理是在高壓、高頻電火花的沖擊下，一方面是空氣發(fā)生了電離，產(chǎn)生了各種極性基材團(tuán)；另一方面聚烯烴分子結(jié)構(gòu)中的雙鏈，特別是其支鏈上的雙鍵更易打開(kāi)。這樣，就在處理的瞬間，各種極性基團(tuán)與高聚物表面發(fā)生了接枝反應(yīng)，從而使聚烯烴表面由非極性變成極性表面，改善表面的可潤(rùn)濕性和粘合性，在這樣的表面上，改善表面的可潤(rùn)濕性和粘合性，在這樣的表面上，壓敏膠粘劑能迅速鋪展，并因此而擴(kuò)大了界面接觸，增強(qiáng)了粘基力。一般要求涂布時(shí)，聚烯烴薄膜表面張力不得低于38達(dá)因／厘米。

　　壓敏膠粘劑的涂布是利用下圖所示的涂布機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其關(guān)鍵是涂布均勻，溶劑揮發(fā)徹底；溫度適宜，保證膠粘劑交聯(lián)；塑料薄膜張力適中，不變形，不起皺收卷整齊。