Увеличение силы отрыва (т.е. более высокая сила отслаивания и более сложное отслоение) разделительных плёнок после старения — распространённая проблема. Основная причина кроется в физических и химических изменениях разделительного слоя (обычно силиконового) и подложки под воздействием времени и факторов окружающей среды (таких как тепло, кислород, свет и влажность).
Конкретные причины заключаются в следующем:
- Вызывать: Для разделительных составов (особенно силиконов с аддитивным отверждением) реакция сшивания может не полностью завершиться в процессе нанесения покрытия и отверждения. Со временем, под воздействием следов остаточных катализаторов, тепла или влажности окружающей среды, оставшиеся реакционноспособные группы (например, Si-H и Si-Vinyl) продолжают медленно реагировать.
- Влияние: Повышенная степень сшивки делает сетчатую структуру силиконового покрытия более плотной и жёсткой. Низкомолекулярные силоксановые сегменты или непрореагировавшие компоненты, изначально играющие роль «смазки», прочнее связаны в сетчатой структуре. Несмотря на снижение свободной поверхностной энергии покрытия (покрытие становится менее адгезивным), ухудшается его межфазное скольжение, что приводит к увеличению усилия, необходимого для отслаивания.
- Вызывать: Низкомолекулярные силоксаны (LMW), содержащиеся в разделительном покрытии, не прочно связаны с сеткой поперечных связей и являются ключевыми веществами для смазывания поверхности и снижения силы отслаивания.
- Влияние: В процессе старения (особенно при относительно высоких температурах) LMW уменьшается следующими способами:
- Испарение: Прямое испарение в воздух;
- Миграция: диффузия и миграция во внутреннюю часть покрытия или подложки (абсорбция);
- Экссудация: абсорбция контактирующим с клеем веществом.
- Результат: Количество эффективных смазочных веществ на поверхности уменьшается, межфазное трение между разделительным слоем и клеем увеличивается, а усилие отсоединения возрастает.
- Вызывать: Сама основа разделительной пленки (например, ПЭТ, ПП, ПЭ и т. д.) стареет и может претерпевать следующие изменения под воздействием тепла или света:
- Повышение кристалличности (перестройка сегментов молекул полимера);
- Изменения поверхностной энергии (введение кислородсодержащих групп или структурные изменения);
- Усадка или деформация (изменение размеров, вызванное длительным напряжением или колебаниями температуры).
- Влияние:
- Изменения кристалличности подложки или поверхностной энергии влияют на адгезию к силиконовому покрытию, косвенно подрывая стабильность характеристик разделения;
- Усадка и деформация подложки оказывают нагрузку на силиконовое покрытие, изменяя состояние поверхности или микроструктуру;
- Низкомолекулярные вещества, образующиеся в результате старения субстрата, мигрируют в силиконовый слой или интерфейс, что ухудшает характеристики высвобождения.
Факторы окружающей среды синергетически приводят к увеличению силы высвобождения за счет ускорения физических и химических изменений:
- зной: наиболее значимый ускоряющий фактор, способствующий дальнейшему сшиванию силиконов, улетучиванию/миграции LMW и старению субстрата;
- Кислород: В экстремальных условиях или в присутствии примесей может вызвать окисление силиконов или субстратов, образуя полярные группы и изменяя свойства поверхности;
- Влажность: Влияет на стабильность силиконов, отверждающихся конденсацией, способствует влагопоглощению, деформации или гидролизу субстрата, а также может участвовать в медленном последующем отверждении силиконов;
- Свет (УФ): Вызывает деградацию силиконов и субстратов, повреждает молекулярные цепи, генерирует свободные радикалы и продукты окисления, а также изменяет свойства материалов.
- Вызывать: Антиадгезионные пленки обычно используются в сочетании с лентами (клеи, чувствительные к давлению), а сами клеи также стареют (например, увеличивается степень сшивания, миграция пластификаторов).
- Влияние: Стареющие клеи могут стать более твердыми, иметь более высокую прочность сцепления или демонстрировать усиленное взаимодействие с поверхностью разделительного слоя (например, разделительный слой генерирует небольшую полярность из-за старения), что приводит к необходимости приложения большего усилия для отслаивания.
- Резюме: Основной механизм увеличения силы отсоединения разделительных плёнок после старения заключается в изменениях в самом разделительном слое силиконового материала, в частности, в дальнейшем уплотнении сетчатой структуры и потере смазывающих низкомолекулярных силоксанов. Старение подложки, воздействие окружающей среды (тепло, кислород, влага, свет) и старение контактирующего с ней клея синергетически усиливают это явление.
- Выберите разделительную систему с хорошей стабильностью, полным отверждением и низкой миграцией;
- Оптимизировать процесс отверждения, чтобы обеспечить полное отверждение силиконов и уменьшить количество остаточных реакционноспособных групп и низкомолекулярных веществ;
- Строго контролируйте условия хранения: храните антиадгезионные пленки в прохладном (рекомендуется ниже 25°C), сухом и защищенном от света месте; управляйте оборачиваемостью запасов, избегайте длительного хранения и следуйте принципу «первым пришел — первым ушел»;
- Выбирайте подложки с хорошей устойчивостью к старению (например, высококачественный ПЭТ, как правило, более стабилен, чем БОПП).
