Trwałość termiczna i właściwości mechaniczne silikonowych klejów samoprzylepnych modyfikowanych steatytem

• Autorzy: Antosik Adrian Krzysztof , Bartkowiak Marcin

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2025.2.1

Warianty tytułu

Thermal stability and mechanical properties of silicone pressure-sensitive adhesives modified with steatite

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zmodyfikowano komercyjnie dostępną żywicę silikonową SH-922 steatytem jako wypełniaczem, aby zwiększyć stabilność termiczną silikonowych klejów samoprzylepnych. Żywica usieciowana nadtlenkiem 2,4-dichlorobenzoilu (DClBPO) i modyfikowana różnymi ilościami wypełniacza, pokryta nośnikiem, została następnie poddana wielu testom laboratoryjnym. Nowe materiały klejące charakteryzowały się wysoką stabilnością termiczną i dobrymi właściwościami użytkowymi. Wyniki badań pokazały, że czysta żywica jest wysokiej klasy materiałem do otrzymywania Si-PSA, a jako materiał do modyfikacji pozwala uzyskać bardzo wysokie wyniki w teście SAFT (wysoka wytrzymałość termiczna). Dodatek steatytu pozwolił uzyskać taśmy pracujące w temperaturze ok. 250°C, przy jednoczesnym niewielkim pogorszeniu lepkości i skurczu (nadal akceptowalnym), zachowaniu tego samego poziomu spójności w temperaturze pokojowej i wyższej oraz niewielkim zwiększeniu wartości przyczepności.

EN

A commercially available silicone resin SH-922 was modified with steatite as a filler, to enhance the thermal stability of silicone pressure-sensitive adhesives. The resin, crosslinked with 2,4-dichlorobenzoyl peroxide (DClBPO) and modified with various amounts of the filler, coated onto a carrier, was then subjected to many laboratory tests. The new adhesive materials were characterized by high thermal stability and good utility properties. The research results showed that pure resin is a high-class material for obtaining Si-PSAs, and as a material for modification, it allowed to get very high results in the SAFT test (high thermal resistance). The addition of steatite allowed to obtain tapes operating at about 250°C, while slightly worsening the tackiness and shrinkage (still acceptable), maintaining the same level of cohesion at room and higher temperature, and slightly increasing the adhesion value.

Słowa kluczowe

PL

kleje silikonowe wrażliwe na nacisk; klej silikonowy; Si-PSA; stabilność termiczna; właściwości termo-mechaniczne; steatyt; przyczepność; spójność; skurcz

EN

silicone pressure-sensitive adhesives; Si-PSA; thermal stability; thermo-mechanical properties; steatite; adhesion; cohesion; shrinkage

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 46, nr 2
• Strony: 5--10
• Opis fizyczny: Biblogr., 19 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Antosik Adrian Krzysztof

• Department of Organic Chemical Technology and Polymer Materials, Faculty of Chemical Technology and Engineering, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Szczecin

• https://orcid.org/0000-0002-3954-6612

autor

Bartkowiak Marcin

• Department of Organic Chemical Technology and Polymer Materials, Faculty of Chemical Technology and Engineering, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Szczecin

• https://orcid.org/0000-0002-4764-5485

Bibliografia

• [1] Lin S.B., Durfee L.D., Ekeland R.A., McVie J., Schalau G.K.: Recent advances in silicone pressure-sensitive adhesives. J. Adhes. Sci. Technol. 21 (2007) 605, doi:10.1163/156856107781192274.
• [2] Lin S.B., Durfee L.D., Knott A.A., Schalau G.K.: Silicone pressure-sensitive adhesives. In Technology of pressure-sensitive adhesives and products, Benedek I., Feldstein M.M. (eds.). CRC Press, Taylor & Francis Group (2009).
• [3] Antosik A.K., Grajczyk A., Półka M., Zdanowicz M., Halpin J., Bartkowiak M.: Influence of talc on the properties of silicone pressure-sensitive adhesives. Materials (Basel) 17 (2024), doi:10.3390/ma17030708.
• [4] Sun F., Hu Y., Du H.H.-G.: Synthesis and characterization of MQ silicone resins. J. Appl. Polym. Sci. 125 (2012) 3532, doi:10.1002/app.35194.
• [5] Antosik A.K., Czech Z.: Pressure‐sensitive adhesives (PSA) based on silicone. In Advanced materials interfaces. Wiley (2016) 249.
• [6] Werr U.: Material re-visited: Steatite may be old, but still up-to-date! CeramicAPPLICATIONS 10 (2022) 29.
• [7] Rodrigues M.L.M., Lima R.M.F.: Cleaner production of soapstone in the Ouro Preto Region of Brazil: A case study. J. Clean. Prod. 32 (2012) 149, doi:10.1016/J.JCLEPRO.2012.03.028.
• [8] FINAT: Technical Handbook Test Methods, 10th ed. Fédération Internationale des Fabricants et Transformateurs d’Adhesifs et Thermocollants sur Papiers et Autres Support: The Hague, The Netherlands (2019).
• [9] http://www.afera.com/technical-centre/afera-test-methods, accessed Nov 10, 2021.
• [10] Lee J.H., Lee T.H., Shim K.S., Park J.W., Kim H.J., Kim Y., Jung S.: Effect of crosslinking density on adhesion performance and flexibility properties of acrylic Pressure sensitive adhesives for flexible display applications. Int. J. Adhes. Adhes. 74 (2017) 137, doi:10.1016/j. ijadhadh.2017.01.005.
• [11] Czech Z.: Synthesis of new solvent-borne acrylic pressure-sensitive adhesives with low shrinkage. Polimery/Polymers 50 (2005) 831.
• [12] Czech Z., Kowalczyk A., Kabatc J., Shao L., Bai Y., Świderska J.: UV-initiated crosslinking of photoreactive acrylic pressure-sensitive adhesives using excimer-laser. Polym. Bull. 70 (2013) 479, doi:10.1007/s00289- 012-0818-7.
• [13] Antosik A.K., Bartoszewski A., Półka M., Wilpiszewska K., Bartkowiak M.: Effect of Vermiculite on the fire retarding properties of silicone pressure- sensitive adhesives. Int. J. Adhes. Adhes. 132 (2024), doi:10.1016/j. ijadhadh.2024.103733.
• [14] Antosik A.K., Mozelewska K.: Influence of nanoclay on the thermo- -mechanical properties of silicone pressure-sensitive adhesives. Materials (Basel) 15 (2022) 7460, doi:10.3390/ma15217460.
• [15] Barnes H.A.: A review of the rheology of filled viscoelastic systems. Rheol. Rev. 2003 (2003) 1.
• [16] Poh B.T., Ahmad L.: Effect of silica filler on viscosity and adhesion properties of natural rubber based adhesive. J. Rubber Res. 19 (2016) 19.
• [17] Songtipya L., Songtipya P., Sengsuk T., Kalkornsurapranee E., Nakaramontri Y., Johns J.: Improved adhesion properties of natural rubber- -based pressure-sensitive adhesives by incorporating particulate fillers. Compos. Commun. 27 (2021) 100880, doi:10.1016/j.coco.2021.100880.
• [18] Czech Z., Maciejewski Z., Kondratowicz-Maciejewska K.: Water-borne pressure-sensitive adhesives acrylics modified using amorphous silica nanoparticles. Polish J. Chem. Technol. 18 (2016) 124, doi:10.1515/pjct- 2016-0081.
• [19] Sanghvi M.R., Tambare O.H., More A.P.: Performance of various fillers in adhesives applications: A review. Polym. Bull. 79 (2022) 10491, doi:10.1007/s00289-021-04022-z.