رزین هیدروکربنی به عنوان اصلی عمل می کندچسبندهدر نوار چسب حساس به فشار (PSA)، تنظیم تعادل بینچسب(چوب فوری تحت فشار کم) وچسبندگی لایه برداری(حذف تمیز بدون باقیمانده)، در حالی که ویسکوزیته مذاب، خیس شدن بستر و مقاومت دما را نیز تنظیم می کند. انتخاب رزین توسط پلیمر پایه (لاستیک طبیعی، SIS، SBS یا اکریلیک) و محیط نهایی انجام می شود.
رزین هیدروکربنی C5بر بسته بندی ها و نوارهای پوششی مبتنی بر لاستیک طبیعی غالب است.رزین هیدروکربنی C9Tg و مقاومت حرارتی بیشتری را برای نوارهای صنعتی ایجاد می کند.رزین نفتی هیدروژنه C9 رنگ سفید مایل به آب و بوی کم را برای برچسب های شفاف و نوارهای بسته بندی مواد غذایی ارائه می دهد.رزین DCPD هیدروژنهثبات را با سازگاری گسترده برای نوارهای نصب دو طرفه ممتاز ترکیب می کند. انتخاب رزین جهانی نیست. هر خانواده درجه یک موقعیت متمایز در فضای چسبنده-رنگ-مقاومت در برابر حرارت دارد[1][2][3].
1. نوار PSA چیست و چسب از کجا می آید؟
نوار حساس به فشار هنگامی که فشار سبک در دمای اتاق اعمال می شود یک پیوند ایجاد می کند. هیچ حلال، گرما یا فعال سازی آب مورد نیاز نیست[1]. عملکرد با تعادل دو ویژگی کلیدی اندازه گیری می شود:چسب، چسب فوری زمانی که نوار با سطحی برخورد می کند وچسبندگی لایه بردارینیروی مورد نیاز برای پاک کردن نوار بدون باقی ماندن باقی مانده یا پاره شدن بستر[1][2]. روش های استاندارد تست شاملASTM D1876 (T-peel)برای مقاومت در برابر لایه برداری[4]،ASTM D6195 (لوپ تاک)، وASTM D2979 (کاوشگر)برای چسب اولیه
پایه اکثر چسب های نوار PSA یک پلیمر لاستیکی یا اکریلیک است. به خودی خود، این پلیمرهای پایه معمولاً خیلی نرم یا خیلی سفت هستند تا عملکرد مفید PSA را ارائه دهند. الفچسبندهبرای انتقال پنجره ویسکوالاستیک مخلوط به محدوده حساس به فشار اضافه می شود. سه خانواده اصلی چسبنده هستنداسترهای رزین، فنول های ترپن و رزین های هیدروکربنی; رزین های هیدروکربنی به دلیل مقرون به صرفه بودن، در دسترس بودن درجه وسیع و ویژگی های قابل تنظیم به طور گسترده ای برای نوار PSA انتخاب می شوند.[1][2][3].
2. خانواده رزین هیدروکربن برای نوار PSA
رزین‌های هیدروکربنی، رزین‌های ترموپلاستیک و با وزن مولکولی کم هستند که از پلیمریزاسیون جریان‌های فرعی حاصل از ترک‌خوردگی نفتای نفتی تولید می‌شوند. چهار خانواده رزین بر فرمول نوار PSA غالب هستند. مقادیر Tg معمولی برای جهت گیری نشان داده شده است. مقادیر واقعی به درجه و نقطه نرم شدن بستگی دارد.
- رزین آلیفاتیک C5.در عمل PSA، "رزین هیدروکربنی C5" و "رزین آلیفاتیک C5" معمولاً به یک خانواده مواد اشاره می‌کنند: رزین‌های مشتق شده از بخش C5 (ایزوپرن، پیپریلن، پنتن) ترک خوردگی نفتا، که با ساختار غیر معطر، رنگ زرد روشن، بوی کم، و سازگاری گسترده با کوپلیمرهای طبیعی با S[2][5]. Tg معمولی: تقریبا40-60 درجه سانتیگراد(وابسته به درجه).
- رزین آروماتیک C9.مشتق شده از کسر معطر C9 (استایرن، متیل استایرن، ایندن)، سخت تر از C5، Tg بالاتر، رنگ تیره تر و مقاومت در برابر حرارت بهتر. استفاده اولیه در نوارهای صنعتی مبتنی بر NR/SBR/SIS است که به عملکرد دمای بالا نیاز دارند.[2][3][6]. Tg معمولی: تقریبا60-80 درجه سانتیگراد یا بالاتر(وابسته به درجه).
- رزین C9 هیدروژنه.تولید شده توسط هیدروژنه کردن رزین C9 برای اشباع پیوندهای دوگانه باقیمانده. رنگ سفید مایل به آب، بوی کم، و بهبود پایداری حرارتی و اشعه ماوراء بنفش را ارائه می دهد و در عین حال بیشتر مقاومت حرارتی C9 را حفظ می کند.[3][7].
- رزین DCPD هیدروژنه.مشتق شده از دی سیکلوپنتادین و هیدروژنه برای پایداری. شناخته شده برای رنگ سفید آب، پایداری حرارتی و نور عالی، و سازگاری گسترده با SIS، SBS، SEBS، EVA، APAO و پلی اولفین ها. اغلب برای چسب های مذاب داغ و حساس به فشار ذوب داغ انتخاب می شود[8].
3. انتخاب رزین با کاربرد
نوارهای بسته بندی و ماسک (پایه لاستیکی طبیعی).رزین آلیفاتیک C5 چسبنده کار است. بدون اینکه چسب را بیش از حد نرم کند چسبندگی را تقویت می کند و چسبندگی خوبی بر روی لایه های متخلخل مانند تخته راه راه ایجاد می کند.[1][2][5].
نوار PSA صنعتی و خودرویی (پایه SIS/SBS).رزین آروماتیک C9، رزین C9 هیدروژنه یا رزین DCPD هیدروژنه زمانی انتخاب می شوند که Tg بالاتر، مقاومت حرارتی بالاتر یا پایداری بهتر در UV مورد نیاز باشد. سازگاری فرمولاسیون با کوپلیمرهای بلوک SIS و SBS برای این گریدها به خوبی مستند شده است[3][7][8]. برای نوارهای تریم خودرو شفاف یا رنگ روشن، گریدهای هیدروژنه بر C9 بدون هیدروژن ترجیح داده می شود تا از تغییر رنگ جلوگیری شود.
برچسب ها و نوارهای بسته بندی مواد غذایی را پاک کنید.رزین هیدروژنه C9 یا رزین DCPD هیدروژنه انتخاب مناسبی است. هر دو دارای بوی کم و رنگ سفید مایل به آب هستند که باعث تغییر رنگ برچسب یا محتوای غذا نمی شود. در ایالات متحده، چسب‌ها برای چنین کاربردهای غیرمستقیم تماس با مواد غذایی تحت پوشش قرار می‌گیرندFDA 21 CFR 175.105 (چسب ها); فرمول‌سازها باید یک بیانیه انطباق 21 CFR 175.105 را علاوه بر اسناد استاندارد TDS و COA از تامین‌کننده رزین درخواست کنند.[9].
نوارهای نصب در فضای باز و با کارایی بالا.رزین هیدروژنه DCPD پایداری عالی در برابر اشعه ماوراء بنفش و حرارتی را ارائه می‌کند و آن را برای نوارهای نصب دو طرفه که باید در فضای باز نگه دارند یا بارهای سنگین را در طول دوره‌های خدمات طولانی تحمل کنند، مناسب می‌سازد.[7][8].
4. خلوص و عوامل فرمولاسیون که بر عملکرد PSA تأثیر می گذارد
خلوص رزین مهم است: مونومرهای باقیمانده، بقایای کاتالیزور و محصولات جانبی الیگومری می توانند به سطح مهاجرت کنند، بقایایی باقی بگذارند یا تخریب چسب را در طول سرویس تسریع کنند. انتخاب درجه باید سطح بارگذاری، نقطه نرم شدن، Tg و رنگ را در نظر بگیرد. مخلوط کردن چندین نوع رزین زمانی رایج است که کاربرد هدف نیاز به چسبندگی متعادل، مقاومت حرارتی و شفافیت دارد[1][2][3]. برای تأیید عملکرد در فرمول واقعی، آزمایش ویژه برنامه مورد نیاز است.
5. رزین خانواده سریع مرجع
| خانواده رزین | کاربرد نوار PSA اولیه | پارامترهای کلیدی برای تایید |
|---|---|---|
| C5 آلیفاتیک | بسته بندی، پوشش (پایه NR) | نقطه نرم شدن، Tg، رنگ گاردنر، مقدار اسید |
| C9 آروماتیک | صنعتی، خودرویی (پایه SIS/SBS) | نقطه نرم شدن، Tg، سازگاری با بلوک های استایرن |
| C9 هیدروژنه | برچسب ها، نوارهای بسته بندی مواد غذایی را پاک کنید | درجه هیدروژناسیون، رنگ گاردنر ≤1، بو، مطابقت FDA |
| DCPD هیدروژنه | نصب ممتاز، نوارهای فضای باز | درجه هیدروژناسیون، پایداری UV/حرارتی، سازگاری با EVA/SBC/APAO |
6. آنچه این مقاله ادعا نمی کند
- هیچ "بهترین" چسبنده جهانی برای نوار PSA وجود ندارد.انتخاب رزین به پلیمر پایه، بستر، نیاز شفافیت و دمای سرویس بستگی دارد[1][3].
- هیچ ادعایی مبنی بر اینکه "C5 آلیفاتیک" و "رزین هیدروکربنی C5" دسته بندی محصولات متمایز هستند، وجود ندارد.در عمل PSA آنها معمولاً به همان خانواده مواد اشاره می کنند[5].
- هیچ ادعایی وجود ندارد که رزین C9 هیدروژنه برای نوارهای شفاف یا کم بو مناسب است.گریدهای هیدروژنه برای این کاربردها مورد نیاز است[3][7].
- هیچ داده خاص مورد مشتری یا ارقام کمی عملکرد (به عنوان مثال، درصد حفظ چسبندگی).آزمایش ویژه برنامه مورد نیاز است.
- هیچ ادعایی مبنی بر تایید تماس با غذا توسط FDA برای هیچ درجه خاصی وجود ندارد.انطباق تحت 21 CFR 175.105 مخصوص فرمولاسیون است و باید برای هر تامین کننده مستند شود[9].
- هیچ ادعایی وجود ندارد که PSA اکریلیک همیشه به چسبنده C9 نیاز دارد.فرمولاسیون اکریلیک PSA از طیف وسیعی از مواد شیمیایی چسبنده استفاده می کند و اغلب به عنوان اکریلیک های خود چسبنده بدون رزین هیدروکربنی طراحی می شوند.[1].
7. پارامترهای کیفیت برای درخواست قبل از ارزیابی
قبل از ارزیابی یک رزین هیدروکربنی برای نوار PSA، موارد زیر را از تامین کننده درخواست کنید. ایننقطه نرم شدن(ASTM E28) دمای پردازش و سهم سختی مورد انتظار را نشان می دهد. ایندمای انتقال شیشه ای (Tg)توسط DSC نشان‌دهنده پنجره‌ای با دمای پایین و مقاومت در برابر حرارت است که رزین به PSA کمک می‌کند. اینرنگ گاردنر(ASTM D1544 / ASTM D6166) سهم رنگ را نشان می دهد و درجه های پایه را از درجه های هیدروژنه متمایز می کند. اینارزش اسیدی(ASTM D974) اسیدیته باقیمانده و سازگاری با پلیمر پایه را نشان می دهد. اینمحتوای خاکستر(ASTM D482) سطح باقیمانده کاتالیزور را نشان می دهد. ایننقاط ابری(DACP و MMAP) سازگاری با خانواده پلیمرهای پایه خاص را نشان می دهد. ایندرجه هیدروژناسیون(برای گریدهای هیدروژنه، تامین کننده TDS) نشان دهنده ثبات رنگ و UV است. برای نوارهای بسته بندی مواد غذایی، الف را درخواست کنیدبیانیه انطباق مقرراتیارجاع به FDA 21 CFR 175.105[9]. در نهایت، درخواست aCOA ویژه دسته ایبرای تأیید مقادیر واقعی برای دسته تحویل شده.
8. نتیجه گیری
همانطور که بخش های قبل نشان می دهد، رزین هیدروکربنی چسبنده اولیه است که عملکرد نوار حساس به فشار را ایجاد می کند: پنجره ویسکوالاستیک پلیمر پایه را به محدوده حساس به فشار منتقل می کند و تعادل بین چسبندگی و چسبندگی پوست را تنظیم می کند و در عین حال مقاومت دما، رنگ و بو را تنظیم می کند.[1][2][3]. چهار خانواده رزین موقعیت‌های مشخصی را اشغال می‌کنند: رزین آلیفاتیک C5 بر بسته‌بندی‌ها و نوارهای پوششی مبتنی بر لاستیک طبیعی غالب است. رزین معطر C9 به مقاومت حرارتی برای نوارهای صنعتی کمک می کند. رزین هیدروژنه C9 بوی کم و رنگ سفید مایل به آب را برای برچسب های شفاف و نوارهای بسته بندی مواد غذایی ارائه می دهد. و رزین DCPD هیدروژنه ثبات و سازگاری گسترده را برای نصب نوارهای درجه یک و در فضای باز ترکیب می کند.[5][6][7][8]. خلوص رزین، سطح بارگذاری و سازگاری با پلیمر پایه بر عملکرد نهایی PSA حاکم است و انتخاب باید بر اساس فرمول واقعی تایید شود.[1][4]. هر عبارت در این مقاله نشان دهنده ویژگی های مستند خانواده رزین است. داده‌های درجه خاص باید با TDS تأمین‌کننده، COA دسته‌ای و آزمایش‌های خاص برنامه تأیید شوند.
9. مرحله بعد
اگر در حال ارزیابی رزین هیدروکربنی برای فرمولاسیون نوار حساس به فشار هستید، برای ما ارسال کنید:
- نوع پلیمر پایه (لاستیک طبیعی، SIS، SBS، SEBS، اکریلیک، EVA و غیره)
- کاربرد (نوار بسته بندی، نوار ماسک، نوار صنعتی، تزئینات خودرو، برچسب، نوار نصب)
- الزامات رنگ و بو (اساسی در مقابل هیدروژنه)
- محدوده دمای سرویس و قرار گرفتن در معرض UV
- الزامات تماس غیر مستقیم با غذا (21 CFR 175.105 یا معادل آن)، در صورت وجود
- اسناد مورد نیاز (TDS، COA، بیانیه نظارتی)
ما یک درجه مناسب را توصیه می‌کنیم و داده‌های دارایی دسته‌ای خاص را برای ارزیابی شما ارائه می‌کنیم.
درخواست هیدروکربن رزین TDS و نمونه →
مراجع
- Satas, D. (ویرایش).راهنمای فناوری چسب حساس به فشار، ویرایش سوم Satas & Associates, Warwick, RI.[اصول نوار PSA، تعادل چسب/پوست، و اصول انتخاب چسبنده برای سیستم‌های PSA لاستیکی و اکریلیک.]
- لسکو شیمیایی.معرفی رزین نفت.[رزین های نفتی ساخته شده از C5 (آلیفاتیک)، C9 (آروماتیک)، DCPD، یا مخلوط. به عنوان چسبنده در سیستم های HMA و PSA استفاده می شود.]
- شرکت شیمی ایستمنرزین های چسبنده برای چسب های حساس به فشار: راهنمای انتخاب فنی(Piccotac، Regalrez و خانواده رزین های مرتبط). Kingsport، TN: ایستمن.[انتخاب چسبنده توسط پلیمر پایه، سازگاری، رنگ و موقعیت مقاومت در برابر حرارت برای کاربردهای PSA.]
- ASTM International.ASTM D1876: روش تست استاندارد برای مقاومت در برابر لایه برداری چسب ها (T-Peel Test). West Conshohocken، PA: ASTM.
- سنتتومر.PICCOTAC 1095-N: هیدروکربن رزین TDS.[چسبنده آلیفاتیک C5; نقطه نرم شدن حلقه و توپ 96 درجه سانتیگراد در هر ASTM E28. رنگ گاردنر 3 در ASTM D6166; رنگ روشن، بوی کم، پایداری حرارتی عالی؛ چسبندگی عالی به کوپلیمرهای بلوک SIS. برای برچسب ها، بسته بندی، چسب های بهداشتی، نوارهای تخصصی توصیه می شود.]
- کتاب شیمی.C9 Petroleum Resin: بررسی اجمالی محصول.[Tg و مقاومت حرارتی بالاتر در مقایسه با C5. رنگ تیره تر؛ در پوشش ها و چسب ها استفاده می شود.]
- Ecopower Chemical.رزین هیدروکربن هیدروژنه: ماده ای همه کاره برای چسب های حساس به فشار ذوب داغ.[رزین های هیدروکربنی هیدروژنه مخلوط شده با SIS، SBS و SEBS چسب هایی با چسبندگی، پوسته شدن و استحکام برشی افزایش یافته ایجاد می کنند.]
- مجله چسب.رزین های هیدروژنه مبتنی بر DCPD برای PSA های مذاب داغ مبتنی بر SBC.رزین‌های هیدروکربنی مبتنی بر DCPD به دلیل رنگ سفید آب و پایداری عالی در برابر نور و گرما، اغلب در چسب‌های حساس به فشار مذاب و داغ مذاب ممتاز استفاده می‌شوند.
- دفتر انتشارات دولت ایالات متحده21 CFR 175.105: چسب ها.[مقررات پوشش مواد چسبنده برای تماس غیرمستقیم با مواد غذایی، از جمله چسب های برچسب و نواری که در بسته بندی مواد غذایی استفاده می شود.]
- ASTM International.ASTM D6166: روش تست استاندارد برای رنگ فروشگاه‌های نیروی دریایی و محصولات مرتبط (ارزیابی ابزاری مقیاس رنگ گاردنر). West Conshohocken، PA: ASTM.
- ASTM International.ASTM D6195: روش‌های تست استاندارد برای Loop Tack. West Conshohocken، PA: ASTM.
- ASTM International.ASTM D2979: روش تست استاندارد برای چسبندگی چسب‌های حساس به فشار با استفاده از دستگاه پروب معکوس. West Conshohocken، PA: ASTM.
