加深對膠帶剝離力測試的理解

加深對膠帶剝離力測試的理解

膠帶的剝離力測試，這是一個非常基礎的測試，做膠帶，用膠帶都會涉及到，在以前的工作中，我經常碰到因為膠帶的測試方法差異導致的一些糾紛，今天就聊一下膠帶的剝離力測試。

測試標準

首先，通用的測試，一般按照行業標準或者國家標準。最常用的是ASTM標準，美國實驗和材料協會制定的標準，當然也有用法國的FIANT，全球不干膠標簽制造商協會標準，日本的JIS日本工業協會標準，包括中國的GB等等，基本上都是差不多。

膠帶剝離力測試用的是ASTM D3330和GB2792標準，測試標準里面規定的條件，基本就是一個影響測試結果的條件。那我們看看有哪些影響因素。

這是一個膠帶剝離的示意圖。首先拉力機測得的膠帶剝離的值是由三部分力組成，膠粘劑和底材的結合力，膠粘劑本身形變的力及內部吸收的力，背材形變的力。

剝離角度:

不同的剝離角度，得到的結果是不一樣的，至少背材和膠帶彎曲程度不一樣導致的力是不一樣，所以結果也不一樣。另外，上圖看到了膠粘劑拉絲，微觀上180度情況下的拉絲和90度的情況下是不一樣的，所以力是不一樣的。不能簡單說那種角度下拉力最大。我們常用的就是180度。

背材:

通常使用25um或者50um的PET作為普通雙面膠的背材，0.5mm的鋁箔做為泡棉膠的背材，不同的材料，在測試時彎曲產生的應力不一樣，也會導致數據的差異，通常厚一點的背材，測試的數據會大一點點，這個應該很好理解。

膠厚:

通常膠越厚，測試的數據也偏大一點，因為膠厚了，形變吸收的能量大，而且厚的膠浸潤表面的時間快，更容易取得高的剝離力。

剝離速度:

這個也很好理解，物體速度越快，力就越大，速度太快的話，實際設備上測試下來，可能數據穩定也不穩定。一般規定的是300mm每分鐘，有些離型膜測試可能會用多種測試速度，模擬實際生產中作業員的撕膜速度。

制樣寬度:

通常會裁切標準的25mm寬，200mm長的樣條作為一個測試標準，也有使用10mm寬的。寬度越寬，數據越大，這個很好理解，需要指出的時候，在膠帶測試中經常會發生的一個叫to bond的異常現象，就是膠帶本身的內聚不夠，膠和基材或者背材分離了，這樣的剝離數據可以剔除，但是這個現象必須記錄下來。

再看這個經典的膠帶粘接過程示意圖。我們可以叫這個過程為浸潤。剛開始，膠和表面接觸的不多，力偏小，而隨著時間推移，充分接觸以后，力會上升很多，一般這個時間是72小時。

基材:

常用的基材有不銹鋼，PC或PMMA板，玻璃等。不同材料表面的粗糙度不一樣，表面能不同，以及材料的物理化學性能不一樣，那么膠浸潤的效果也不同，即使是同樣使用不銹鋼板，如果不同的粗糙度，測試結果也不一樣，所以標準的測試鋼板是按國標要求粗糙度的。

放置時間:

放置時間，英文叫Dwell time，貼合制樣后放置的時間不一樣，膠帶浸潤的效果有不一樣，通常規定20分鐘或者30分鐘為初始的粘結力，國標最新要求是貼完直接測試，完善一點的話，就是再測試一個放置3天后的粘性數據。時間放置變長，粘性也會升高，直到達到一個穩定值。

表面清潔:

這個很好理解，基材表面如果有臟污粉塵或者油污等，減少了膠和基材的接觸面積了，那么粘性就降低了。所以測試前都要用IPA異丙醇之類的做清潔。

制樣橡膠滾輪:

制樣的時候，用的滾輪有手動和電動之分，有條件的話，最好用電動的，這樣使每次制樣的重復性好一點，而手動的話，用力的程度不一樣，導致浸潤的效果不一樣，得到的數據也有差異，壓力越大，得到的數據也越大。滾輪一般使用2kg重的，橡膠使用shoreA80的硬度，滾的次數有來回2次或3次，依據不同的標準。同時，制樣要讓貼合的區域貼合完美，不能有氣泡，氣泡的話，膠和基材接觸面積少了，剝離力也會小。

溫濕度:

在不同的溫濕度下，膠的軟硬等以及水汽對表面的影響，會導致測試數據的差異，通常情況，溫度偏高，膠更軟一點，浸潤的效果好，理論上測試的數據會偏高，而濕氣太重，水會影響膠的性能，所以實驗室都是需要控制溫濕度，一般是環境溫度是22-24攝氏度，相對濕度45-55%。

讀數記錄:S

在測試中數據的記錄和讀取也是很重要的一個方面，在測試方面，至少要重復3個數據以上，同時要講的是，在拉力機的設置里面，需要選擇平均值，而不是最高值，可以及時記錄數據的設備，如記錄這個力變化的國產，我們應該設置取稍后端一段時間內比較平穩的那個平均數值。

如果膠帶剝離力出現異常，建議先初步檢查一下以上這些因素，如果都沒有異常，就可以叫膠帶的供應商一起研究問題了。

最后附上一個某手機品牌對膠帶的測試條件，供你參考。