壓敏保護膜也叫做保護膜或保護膠帶，顧名思義，它是一種對其它材料具有保護功能的膜狀材料，它是以聚烯烴塑料膜或牛皮紙為基材，以橡膠或丙烯酸酯樹脂作為壓敏膠粘劑，經特殊方法加工而成，保護膜是壓敏膠家族中特殊的產品，其原理是利用了壓敏膠粘劑的再剝離性特征。

　　保護膜的主要作用是保護材料在運輸、貯存和加工過程中，免受有害氣體、微生物的腐蝕；防止粉塵污梁、機械劃傷；另在彎曲、壓伸加工過程中，提高材料與模具有潤滑性、改善加工作業(yè)性；從而保證或提高產品的等級，降低原材料消耗，為企業(yè)增加效益。

　　工業(yè)技術的進步與發(fā)展，對保護膜的品質及特性提出了更高要求，某些特種材料的表面保護（如塑料型材、板材等）更是顯得日益重要，本文筆者僅對保護膜的構成、主要特性以及在塑料型材中的應用談談個人的粗淺看法，用以拋磚引玉。

　　二、保護膜構成及主要特性

　　1.保護膜構成

　　大多數保護膜都是以聚烯烴塑料薄膜或牛皮紙為基材，以橡膠或丙烯酸酯樹脂為壓敏膠粘劑經過特殊方法加工而成。為了保證壓敏膠粘劑牢固地粘附在基材薄膜上，必須對基材進行表面處理，然后涂以錨固劑，爾后在錨固劑上再涂壓敏膠粘劑。

　　2.保護膜主要特性

　　保護膜的壓敏膠粘劑原材料主要是橡膠或丙烯酸酯合成樹脂，由于制造方法和用處不同，千差萬別，但作為一個優(yōu)良品質的保護膜來說，則必須具備下列特性。

　　（1）針對不同物質表面具有較合適的粘附力。

　�。�2）有較好的耐候性、可加工性、數日或久貼后剝離力（粘結力）變化不大，易于剝去。��

　　（3）對被保護材料表面呈惰性、不與該表面發(fā)生反應，不腐蝕、不污染物質表面。

　�。�4）對被保護材料有良好的粘附性能、在材料搬運及加工過程中，保護膜不脫落、不起翹。

　�。�5）壓敏膠粘劑與基材結合牢度大，剝去時絕不有膠粘劑殘留。

　�。�6）基材和壓敏膠具有優(yōu)異的力學性能，以滿足各種二次加工要求。

　　三、保護膜的制造方法

　　1.壓敏膠粘劑選擇

　　橡膠和丙烯酸酯樹脂是保護膜用壓敏膠粘劑兩大類主要材料。橡膠系壓敏膠發(fā)展歷史較長，壓敏性能較好，但其耐老化性能較差是其主要缺點。與其相比，丙烯酸酯系壓敏膠而老化性能、耐光性、耐油性、耐溶劑性優(yōu)良，無色透明，并可大幅度調節(jié)性能，所以目前丙烯酸酯系共聚物成為主要的表面保護膜用壓敏膠品種。

　　丙烯酸酯壓敏膠主要是具有起粘附作用成分，起凝聚作用成分和起改性成分的單體共聚物。粘附成分是烷其碳原子數為4～12，均聚物的玻璃化轉變溫度為-20℃—-70℃，該種成份在壓敏膠中占55％以上；凝聚成份是均聚物玻璃化轉變溫度較高的單體，它即可提高內聚力，又對粘附性、耐水性、透明性等有特殊的作用，其用量為20％—40％；改性成份為帶官能團的單體，它不僅起交聯作用，而且對粘附性、內聚力的提高也起作用，該成份在壓敏膠中占1％～10％改性成份所含的官能團可以是羥基、羧基、氨基、酰胺基、環(huán)氧基等。

　　壓敏膠粘劑也是一種粘彈性材料，因此它與其它高聚物一樣，其物化性質與其玻璃化溫度有一定關系，當使用溫度與玻璃化轉變溫度相差越大時，材料的粘度就越低，在外力作用下一蠕變流動性越大，內聚力越差，材料就顯得越“軟”。作為壓敏膠材料的玻璃化轉變溫度根據使用目的不同一般在－25℃—－50℃的范圍內，在相同的玻璃化轉變溫度下，丙烯酸酯系共聚物作為壓敏膠優(yōu)于均聚物，這是因為在共聚物作為壓敏優(yōu)于均聚物，這是因為在共聚物中存在較“軟”的鏈段和較“硬”的鏈段，前者提供比較好的蠕變流動性，而后者則提供較大的承受外力的能力，這點對保護膜顯得尤為重要，共聚物的玻璃化轉變濕度可通過下式計算：式中：��

　　1/Tg+W1/Tg1+W2/Tg2+…+Wn/Tgn

　　式中：Tg、Tg1、Tg2、……Tg��n分別為共聚物體中第1、2、3、……n種單體的均聚物的玻璃化轉變溫度（°K）。

　　W1、W2、……Wn分別為共聚物中各組成分的重量分數。

　　2.壓敏膠的合成

　　根據保護膜使用要求，按上述原則選擇丙烯酸酯單位，并進行配方設計。按自由基引發(fā)聚合原理，采取乳液或溶液聚合方法進行聚合。以生產出需要的丙烯酸酯共聚壓敏膠粘劑。反應式如下：

　　3.分子量及分子量分布

　　分子量及分子量分布與玻璃化溫度一樣都是決定聚合物粘度的重要因素。平均樣都是決定聚合物粘度的重要因素。平均分子量越低，聚合物的粘度越小，由于分子活動能增大，容易潤濕物表面，反映在壓敏膠中就是粘性增大，容易與被粘材料產生粘附，但分子量太小后，壓敏膠的內聚力降低，反映在保護膜中就是存在膠的危險性。因此，共聚物分子量必須與所需的物理和力學性能相適應，如用于重度機械加工的保護膜，其壓敏膠的分子量要略大些，隨著分子量增大，剝離力和持粘力都增加，當其達到一定值后，隨著分子量增加，雖然內聚力進一步提高，但由于粘度增大、流動性下降，難達到良好接觸，此時界面破壞成為主要因素，剝離強度和持粘力反而下降，不過由于破壞形式不同，剝離強度和持粘力開始下降的分子量范圍不同，根據實踐，丙烯酸酯共聚物保護膜壓敏膠分子量（重均）在40～50萬之間較好。另外，對作為壓敏膠的丙烯酸酯共聚物而言，要求其分子量分布要寬，分子鏈的變化度要大，只有這樣，方可滿足壓敏保護膜的綜合要求。筆者曾研究了丙烯酸酯共聚物壓敏膠的分子量及分子量分布與保護膜180°剝離力的關系，找到了較理想相關系數，即重均分子量在40－50萬之間，分子量分散指數等于5－6時，保護剝離力最穩(wěn)定，性能最好，而且有理想的涂布粘度。

　　4.交　聯

　　保證保護膜使用過程中不脫膠的最主要技術途徑是增大壓敏膠粘劑的內聚力，解決途徑有兩個：一是適當增大分子量；二是使線型分子鏈交聯成網絡結構，它使穩(wěn)態(tài)流動消失，由形成分子網絡的化學鍵代替分子間作用力承受外力的作用，實際上起“無限大”分子鏈的作用，這樣得到保護膜既有粘附性，而且剝離力經時變化小，又易剝離，且不脫膠。

　　丙烯酸酯共聚物的交聯可以通過三種途徑實現：

　　（1） 采用含有兩個雙鍵的單體共聚的自交聯方式。

　�。�2） 通過加入具有相互反應性能的單體共聚，由分子鏈間官能基反應而產生交聯的潛交聯方式。

　�。�3） 在分子鏈中引入活性基團，然后通過加入交聯劑交聯的后交聯方式。

　　第一種和第二種交聯方式適用乳液聚合生產，第三種交聯方式適用溶液聚全生產。常用的活性基團和配對的交聯劑列于表1

官能團 單　體 交聯劑

—COOH (甲基)丙烯酸，順丁烯二酸酐 環(huán)氧樹脂、膠基樹脂、異氰酸酯、金屬鹽

—OH (甲基)丙烯酸羥烷酯丙烯酸乙(丙)二醇單酯 環(huán)氧樹脂、異氰酸酯、羥甲基聚合物、二乙醛

—CONH2 (甲基)丙烯酸胺 甲醛羥甲基化環(huán)氧樹脂、密胺樹脂、尿樹樹脂

(甲基)丙烯酸縮水甘油酯 酸類、酸酐類、胺類

丙烯酸二甲胺乙酯、丙烯酸叔丁胺乙酯 環(huán)氧樹脂、異氰酸酯二乙醛

　　實踐表明，用不同的交聯劑對同一種丙烯酸共聚物進行交聯對性能的影響是不同的，但不論哪種交聯隨著交聯度增加，共聚物的內聚力顯著增加，蠕變流動性變小，剝離強度下降。保護膜180°剝離強度與交聯用量關系如下

　　實踐中人們正是通過分子量設計和控制，分子鏈、官能團的選擇，交聯方式選擇，交聯劑品種及用量的選擇等參數，調配出系列壓敏膠配方，進而制造出一系列保護膜產品。

　　5.保護膜基材選擇，表面處理和涂布工藝

　　利用涂布機將調配好的壓敏膠粘劑均勻涂布于塑料薄膜上，爾后再進行加熱干燥和收卷，是制造高品質保護膜的另一重要因素。首先是塑料基膜的選擇，應根據保護膜應用目的、應用場所和主要技術指標進行選擇。如用于建筑材料保護膜由于施工期長，且多暴露在室外，就要選擇耐候性、耐光性、物理機械性能好的塑料膜。如黑色聚乙烯膜、黑白雙色共擠聚乙烯膜等。而用于室內或輕度機械加工用的保護膜，就選擇透明性好，有一定的機械強度的本色聚乙烯膜、天蘭等彩色聚乙烯膜。

　　為確保壓敏膠粘劑與塑料薄膜牢結合，避免脫膠事故發(fā)生，需要對塑料膜進行表面處理，處理方法多種，目前應用最多的是電暈處理法。其原理是在高壓、高頻電火花的沖擊下，一方面是空氣發(fā)生了電離，產生了各種極性基材團；另一方面聚烯烴分子結構中的雙鏈，特別是其支鏈上的雙鍵更易打開。這樣，就在處理的瞬間，各種極性基團與高聚物表面發(fā)生了接枝反應，從而使聚烯烴表面由非極性變成極性表面，改善表面的可潤濕性和粘合性，在這樣的表面上，改善表面的可潤濕性和粘合性，在這樣的表面上，壓敏膠粘劑能迅速鋪展，并因此而擴大了界面接觸，增強了粘基力。一般要求涂布時，聚烯烴薄膜表面張力不得低于38達因／厘米。

　　壓敏膠粘劑的涂布是利用下圖所示的涂布機來實現的。其關鍵是涂布均勻，溶劑揮發(fā)徹底；溫度適宜，保證膠粘劑交聯；塑料薄膜張力適中，不變形，不起皺收卷整齊。