簡單來說,電減粘膠帶(也稱電致剝離膠帶或電控膠帶)的原理是:在施加一定電壓后,膠帶粘接界面處的化學(xué)或物理狀態(tài)會發(fā)生可逆變化,導(dǎo)致粘附力急劇下降甚至完全消失,從而實(shí)現(xiàn)輕松、無損的剝離。其核心在于 “通電即失粘,斷電即恢復(fù)” 的可控特性。
目前主流的電減粘技術(shù)主要基于兩種物理化學(xué)效應(yīng):
1.電化學(xué)分解/腐蝕原理(最常見)
這是市場上大多數(shù)電減粘膠帶采用的技術(shù)。
結(jié)構(gòu):這種膠帶通常采用“三明治”結(jié)構(gòu):1. 基層:普通的壓敏膠(如丙烯酸膠)。
2.功能層:一層非常薄(納米級)的活性金屬層,通常為鋁(Al) 或銅(Cu)。這是實(shí)現(xiàn)電減粘的關(guān)鍵。
3.導(dǎo)電層:另一層導(dǎo)電材料(如碳或金屬),用于與電源另一極連接,形成回路。
工作過程:
1.粘接狀態(tài):在不通電時,膠帶就像普通雙面膠一樣,通過表面的壓敏膠提供牢固的粘接力。
2.施加電壓:當(dāng)需要剝離時,在膠帶的兩個電極(即金屬層和導(dǎo)電層)之間施加一個直流電壓(通常是較低的電壓,如12V-100V)。此時,膠帶、被粘物和電源形成了一個閉合電路。
3.發(fā)生反應(yīng):在電場作用下,作為陽極的活性金屬層(如鋁)會發(fā)生電化學(xué)氧化反應(yīng)(類似于電解水或金屬腐蝕)。
反應(yīng)式(以鋁為例): `4Al + 3O? + 6H?O + 12e? → 4Al(OH)?`
金屬鋁與水分子和氧氣反應(yīng),生成蓬松、無粘性的氫氧化鋁凝膠狀物質(zhì)。
4.界面破壞:這層新生成的物質(zhì)存在于膠層和被粘物之間,破壞了原有的粘接界面,導(dǎo)致粘附力在幾秒到幾十秒內(nèi)迅速下降(可降低95%以上)。
5.輕松剝離:此時,只需很小的力就可以將被粘物完整地取下來,且?guī)缀鯚o殘留。
6.不可逆性:此過程是不可逆的。一次通電減粘后,該部位的膠帶就失效了。這非常適合一次性拆卸的應(yīng)用場景。
2. 電黏度效應(yīng)/電潤濕原理
這是一種更前沿的技術(shù),依賴于膠粘劑本身性質(zhì)的改變。膠粘劑本身是一種特殊的電流變液或含有極性分子的聚合物。這些材料通常由絕緣油和懸浮在其中的微小顆粒組成。
工作過程:
1. 粘接狀態(tài):不通電時,膠粘劑內(nèi)的顆粒無序分布,膠體呈現(xiàn)正常的粘性和流動性。
2. 施加電場:當(dāng)施加一個強(qiáng)電場(通常需要千伏級的高電壓)時,膠粘劑中的極性分子或顆粒會被極化,并沿著電場方向排列成鏈狀結(jié)構(gòu)。
3. 性質(zhì)突變:這種有序的排列會極大地增加膠粘劑的表觀粘度(即看起來的粘稠度)和剪切模量(抵抗變形的能力),使其從一種粘性流體瞬間變成一種類固體狀態(tài)。
4. 粘接力喪失:這種“固化”導(dǎo)致其表面潤濕性和粘彈性急劇下降,從而失去粘接力。
5. 撤銷電場:當(dāng)撤掉電場后,極性分子或顆粒恢復(fù)無序狀態(tài),膠粘劑重新變回粘性流體,恢復(fù)粘性。因此,這種效應(yīng)是可逆的。
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