1. 压敏胶内聚力与初粘/剥离平衡的配方基线设计
为什么先做“基线配方”而不是直接调交联剂
压敏胶的初粘力、剥离强度与内聚力由三个结构变量共同决定：软单体（Tg 低，提供润湿与初粘）、硬单体（Tg 高，提供内聚与耐温）、增粘树脂（调节粘弹性与剥离）。在引入交联剂之前，必须先确定一组“软/硬/增粘”比例，使胶层在未交联状态下就具备可用的初粘与剥离，同时内聚不至于低到一撕就残胶。否则后续交联梯度实验的起点不可控，拐点也无从判断。
本例给定约束：基材为 25 μm PET 膜，涂布干胶 20 g/m²，被粘物为不锈钢（SUS304），目标 180° 剥离强度 8–12 N/25mm，初粘（滚球法）≥ 8 号球，持粘（1 kg 负重）≥ 30 min 且剥离后无可见残胶。下面给出一组可执行的基线配方与判定方法。
基线配方的组成与计算
以丙烯酸酯溶液聚合体系为例，单体总量按 100 份计，增粘树脂按对单体总量的外加份数（phr）计，溶剂与引发剂按常规工艺给定。示例配方如下（教学示例参数，非实测数据）：
| 组分 | 代号 | 用量 | 作用 | Tg 贡献（参考） |
|---|---|---|---|---|
| 丙烯酸丁酯 | BA | 72 份 | 软单体，初粘与润湿 | -54 ℃ |
| 丙烯酸-2-乙基己酯 | 2-EHA | 10 份 | 软单体，降低 Tg、增粘性 | -70 ℃ |
| 醋酸乙烯酯 | VAc | 12 份 | 硬单体，提升内聚 | +30 ℃ |
| 丙烯酸 | AA | 6 份 | 极性单体，附着力与后交联位点 | +106 ℃ |
| 增粘树脂（松香酯） | RE | 18 phr | 调节剥离与初粘 | — |
| 溶剂（乙酸乙酯） | EA | 按固含 40% 配 | 涂布工艺 | — |
用 Fox 方程估算共聚物 Tg（仅计单体，忽略增粘树脂）：
1/Tg = Σ(wi / Tgi) // wi 为质量分数，Tgi 用开尔文
w_BA=0.72, T=219K; w_2EHA=0.10, T=203K
w_VAc=0.12, T=303K; w_AA=0.06, T=379K
1/Tg = 0.72/219 + 0.10/203 + 0.12/303 + 0.06/379
= 0.003288 + 0.000493 + 0.000396 + 0.000158
= 0.004335 → Tg ≈ 231K ≈ -42 ℃估算 Tg 约 -42 ℃，属于压敏胶常用区间（-50 ~ -20 ℃）。Tg 偏低则内聚不足易残胶，偏高则初粘下降。增粘树脂 18 phr 会进一步降低体系模量、提高初粘与剥离，但过量会显著削弱内聚，因此基线先取中等用量。
配方—性能关系与可接受窗口
下图把三个配方变量与三项测试指标的关系、以及“落入窗口/需调整”的判断路径画在一起，便于在实测后快速定位该往哪个方向改配方。
简易测试与判定流程
基线配方涂布后需在 23 ℃、50% RH 下熟化 24 h 再测。三项测试的要点如下，均可用实验室常规设备完成：
- 初粘（滚球法）：将胶面朝上固定在 30° 斜面起始端，用标准钢球从 65 mm 高度滚下，记录能停住的最大球号。同一试样测 3 点取中位值。
- 180° 剥离：25 mm 宽胶带贴于清洁 SUS304 板，2 kg 滚轮往返压 2 次，放置 20 min 后以 300 mm/min 剥离，取稳定段平均力，单位换算为 N/25mm。
- 持粘与残胶：25 mm×25 mm 搭接面积，1 kg 负重垂直悬挂，记录脱落时间；同时观察剥离或脱落后的板面，按“无 / 轻微雾状 / 明显胶转移”三级记录。
基线记录表（可直接填写）
| 批次 | 软单体份 | 硬单体份 | RE phr | 初粘（号球） | 剥离 N/25mm | 持粘 min | 残胶等级 | 结论 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| B1 | 82 | 18 | 18 | — | — | — | — | 待测 |
| B2 | 85 | 15 | 18 | — | — | — | — | 待测 |
| B3 | 82 | 18 | 21 | — | — | — | — | 待测 |
按上表做 3 组单变量微调，每组测 3 个平行样。若某一组三项指标同时落入窗口且残胶为“无”，即锁定为基线配方，进入下一阶段的交联剂用量梯度实验；若始终无法同时满足，说明软/硬/增粘的整体比例需要重新分配，而不是继续微调。