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壓敏膠的復(fù)合流變性能預(yù)測(cè)
壓敏膠的復(fù)合流變性能預(yù)測(cè)
壓敏膠（PSAs）是一種復(fù)雜的膠體體系，通常包含兩種主要組分，其一為起到粘合作用的增粘劑，其二為有助于增粘劑流動(dòng)的乳膠。此外，許多添加劑可以用來改善膠的性能，如抗?jié)裥?、?chǔ)存時(shí)的穩(wěn)定性、及如何覆蓋基材并與基材表面更好地融合。
制備壓敏膠時(shí)，需要將許多組分混合在一起。增粘劑乳液和水性乳膠及其他組分相混合，得到待涂覆的粘合劑。為此，需要了解每種組分的流變性能，以確定其通過泵輸送的能力。對(duì)整個(gè)PSA的性能進(jìn)行表征，有助于確定泵輸送和過濾性能。
可以采用下述方程評(píng)估加工過程中面臨的剪切速率，這里Q為體積流速，r為管的半徑。
|  | [1] |
在計(jì)算值上下選擇合適的剪切速率測(cè)試材料粘度，可以得到所關(guān)注的流動(dòng)曲線部分。然后利用如下的冪律模型擬合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，確定k和n值，用于描述流動(dòng)行為。
 | 或 |  | [2] |
k | 稠度系數(shù) |
n | 流動(dòng)指數(shù) |
σ | 剪切應(yīng)力 |
 | 剪切速率 |
η | 粘度 |
稠度系數(shù)的單位為Pa·s，數(shù)值上等于1s-1時(shí)的粘度。流動(dòng)指數(shù)的范圍從0（剪切稀化非常顯著的材料）到1（牛頓流體）。
測(cè)試條件
本文測(cè)試并對(duì)比了3種壓敏膠。
利用Kinexus旋轉(zhuǎn)流變儀（配有Peltier板盒，40mm/1o錐板測(cè)試系統(tǒng)）進(jìn)行旋轉(zhuǎn)流變測(cè)試，采用rSpace軟件內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)程序測(cè)試。
采用標(biāo)準(zhǔn)流程加載樣品，確保對(duì)所有樣品進(jìn)行一致、可控的加載。
所有流變測(cè)試均在25°C下進(jìn)行。
通過輸入的管道半徑、長(zhǎng)度及體積流率，自動(dòng)計(jì)算管道中流體的相對(duì)剪切速率，這是測(cè)試程序的一部分。
測(cè)試所用剪切速率起始值為計(jì)算值的1/2，終止值為計(jì)算值的2倍，利用冪律模型擬合得到流動(dòng)曲線。
測(cè)試結(jié)果
從圖1可以看出，粘合劑3的粘度大，因此泵輸送和混合的難度大，其次是粘合劑2，粘合劑1的粘度低。與其他兩個(gè)樣品相比，粘合劑3的n值較低，在較高的剪切速率下泵輸送會(huì)更容易一些。通過提高泵的剪切速率，可以降低材料的粘度，有助于大程度降低泵輸送故障。對(duì)于剪切致稀指數(shù)較?。╪<<1）的材料，這是一個(gè)非常有效的辦法。高粘度樣品（如樣品3）比低粘度的樣品更難進(jìn)行泵輸送，除非其具有非常小的剪切致稀指數(shù)。
圖1 三種壓敏膠的流動(dòng)曲線及對(duì)應(yīng)的冪律指數(shù)值
測(cè)試結(jié)論
在進(jìn)行工廠試驗(yàn)之前，先對(duì)配方進(jìn)行分析，評(píng)估其泵輸送能力和混合能力。通過測(cè)試、比較相似配方的性能，確定添加劑的配方組合，從而優(yōu)化生產(chǎn)過程中的泵輸送和混合能力。
參考文獻(xiàn)
[1] A Handbook of Elementary Rheology; HA Barnes
[2] Non-Newtonian Fluids in the Process Industry; RP Chaabra & JF
