Inledning
Tryckkänsliga lim (PSA) är komplexa kolloidala system. De består av två huvudkomponenter, en del som gör limmet klibbigt och en latexdel som hjälper limmet att flyta. Många tillsatser kan användas för att ändra limmets våtegenskaper, hur stabilt det är under lagring och hur det blandas och täcker substratytan.
Under tillverkningen av PSA blandas många komponenter samman. Klisteremulsionen och den vattenhaltiga latexen blandas med andra komponenter för att producera ett lim som är färdigt för beläggning. Varje komponent bör karakteriseras reologiskt för att bestämma dess pumpförmåga. Hela PSA bör också karakteriseras för att fastställa pump- och filtreringsegenskaper.
För att uppskatta den skjuvhastighet som uppstår under bearbetningen kan följande ekvation användas, där Q är det volymetriska flödet och r rörets radie.
Genom att mäta viskositeten vid utvalda skjuvhastigheter något över och under det beräknade värdet kan en relevant del av flödeskurvan genereras. En Power Law-modellPower law-modellen är en vanlig reologisk modell för att kvantifiera (typiskt) ett provs skjuvtunnande karaktär, där ett värde närmare noll indikerar ett mer skjuvtunnande material.power law-modell kan sedan anpassas till data och värden för k och n bestäms för att beskriva flödesbeteendet. Power Law-modellen skrivs som
k är konsistensen
n är power law-indexet
η är viskositeten
σ är skjuvspänningen
-γ är skjuvhastigheten
Konsistensen har enheten Pas men är numeriskt lika med viskositeten mätt vid 1 s-1. Power law-indexet sträcker sig från 0 för mycket skjuvtunnande material till 1 för newtonska material.
Experimentell
- Tre tryckkänsliga lim mättes och jämfördes i denna studie.
- Rotationsreometermätningarna utfördes med en Kinexus rotationsreometer med en Peltier-plattkassett och ett 40 mm/1° koniskt plattmätsystem, med hjälp av förkonfigurerade standardsekvenser i programvaran rSpace.
- En standardiserad laddningssekvens användes för att säkerställa att båda proverna genomgick ett konsekvent och kontrollerbart laddningsprotokoll.
- Alla reologimätningar utfördes vid 25°C.
- Den relevanta skjuvhastigheten för flödet i röret beräknades automatiskt som en del av testsekvensen med hjälp av inmatade värden för rörets radie, längd och volymetriska flöde.
- En tabell över skjuvhastigheten med ett startvärde på (beräknad skjuvhastighet / 2) och ett slutvärde på (beräknad skjuvhastighet x 2) utfördes och en potenslagsmodell anpassades till den resulterande flödeskurvan.
Resultat och diskussion
Av figur 1 framgår att Adhesive 3 har den högsta viskositeten och därför kommer att vara svårast att pumpa och blanda, följt av Adhesive 2 och sedan Adhesive 1. Adhesive 3 visar ett lägre värde för η än de andra två proverna och blir lättare att pumpa vid högre skjuvhastigheter. Att öka pumpens skjuvhastighet kan bidra till att minimera pumpproblem genom att minska provets viskositet. Detta är mest effektivt när shear thinning index (η) är small (<<1). Ett prov med hög viskositet, t.ex. 3, kommer att vara svårare att pumpa än ett prov med låg viskositet om det inte har ett mycket small skjuvtunnande index.
Slutsats
Formuleringar kan analyseras och deras pump- och blandningsförmåga kan bedömas före anläggningsförsök. Liknande formuleringar kan testas för att fastställa den bästa kombinationen av tillsatser för att optimera provet för pumpning och blandning.