3M胶粘专家讲堂 | 深度解析压敏胶如何做到粘而不腻，牢而可揭？
2025-10-23
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上一期专家讲堂中，我们科普了压敏胶的众多基本原理👉 （点击此处查看上期内容） ，大家意犹未尽。今天，我们很荣幸地邀请到了 3M粘接技术应用专家-丁工 ，他将为大家分享 压敏胶的粘性与粘弹性的关系 。
您是否仍然好奇，为什么压敏胶带一按就粘，还有一定的强度？或者为什么创可贴能牢牢贴在皮肤上，揭开时又不至于太痛？这背后的奥秘，不仅仅在于压敏胶的“粘性”，更在于一种被称为“粘弹性”的奇妙物理特性。可以说，粘性决定了它能否粘住，而粘弹性决定了它粘得好不好、粘得牢不牢。
丁 工
● 应用化学硕士，胶粘剂应用与开发相关领域十五年以上的工作经验；
● 专业领域涵盖交通运输，汽车，建筑，特殊材料，一般工业等领域。
粘性——瞬间的俘获
胶带粘性是怎样产生的？
丁工
当我们把胶带压在表面上时，施加的压力帮助胶层的微观分子链与物体表面进行“亲密接触”。这个过程就像把高级的护肤霜涂在皮肤上，乳液会充分浸润皮肤的微小表面，感觉好极了。这时，胶层表现出其粘性（Adhesion） 的一面：它像极粘的蜂蜜或水，能够流动、铺展并与基底分子形成强大的分子间力，范德华力（Vanderwals’ force, 一种分子间的作用力）。这个瞬间的、几乎不可逆的接触，是产生粘附力的第一步。
如果胶带只有纯粹的粘性会怎样？
丁工
想象一下，如果胶带像融化的糖浆，它确实能粘住，但会不停地流淌、垂落，甚至污染被粘表面。更糟糕的是，当你试图撕下它时，它会拉出长长的丝，残留得到处都是，无法干净利落地剥离。这是典型的高粘性，低粘弹性的材料，显然不是我们想要的。
粘弹性——智慧的平衡
什么是胶粘剂的粘弹性？
丁工
这时，压敏胶的真正核心——粘弹性——就登场了。粘弹性（Visco-elasticity），顾名思义，是材料同时具备粘性液体的耗散能量能力(Loss Modulus G’’)和弹性固体的储存能量能力(Storage Modulus G’)。
我们可以把压敏胶想象成一个由无数微小弹簧和阻尼器（减震器）组成的立体网络：
赋予胶体“骨架”和强度。当你快速撕扯时，它能像橡皮筋一样储存能量，抵抗形变，防止被轻易拉断或过度流动。
赋予胶体“肉体”和耗散能力。当你缓慢剥离时，它允许分子链缓慢滑移、重新排列，吸收并耗散掉剥离的能量。
具体的原理和数学推导在上期的文章里有详细介绍，在此不再赘述。压敏胶的宏观特征表现就如下图所示，“软硬”兼顾，“粘弹”有型。
粘性和弹性二者如何协同工作？
丁工
粘附阶段（一按即合）：
在压力下，胶层的粘性主导，迅速流动浸润表面，形成最大面积的接触。同时，其弹性部分确保它不会无限度地流淌，保持一定的形状和厚度。
剥离阶段（一撕即离）：
这是粘弹性最精彩的表演。
◉ 慢速剥离： 当你慢慢地、温柔地沿着一定的角度剥离胶带时，胶层有足够的时间像粘稠的液体一样发生流动和形变（粘性主导）。分子链可以缓慢地、一根一根地从接触的表面脱离(粘接破坏，Adhesion fail)，所需的力较小且均匀，过程安静，通常能干净地剥离，不残留（生活小窍门，清洁移除不干胶）。
◉ 快速剥离： 当你猛地一撕，胶层来不及流动，其弹性部分被瞬间激活。它像一张有弹性的橡皮筋，被迅速拉伸、储存了大量能量，最终需要更大的力才能将其从表面“崩”开。这个过程常常伴随着响亮的“啪”声，并且更容易出现胶层内部的破坏（内聚破坏，Cohesion fail），导致残胶。
压敏胶卓越性能是如何实现的？
丁工
压敏胶的卓越性能，正是源于其粘性与弹性的精妙平衡。材料科学家们通过不断的研究，发现了其中的秘密。
❶ 提高耐温性
❷ 在塑料上提供短停留可重新定位性
❸ 增加耐溶剂性
❹ 改善模切和处理
❶
增加附着力
❷
提高低温初粘性
❸
适合低表面能
❹
增加柔软度/流动性
◉ 粘（弹性不足）： 会成为一团烂泥，持粘力差，容易残留。
◉ 弹（粘性不足）： 会像一块干硬的橡皮，无法有效浸润表面，初始粘性很差。
材料科学家们通过精密的调整聚合物的化学结构，就像调配鸡尾酒一样，为不同的应用设计出具有不同“粘弹性配方”的压敏胶。所以我们会看到既能粘接低表面能材料的耐高温胶带，又能在低温贴附的高强度胶带，这些应用在各行各业的“六边形战士”，为我们的生活带来诸多的便利。
所以，下次当您使用胶带时，不妨感受一下这指尖下的科学——那是一次微观世界里，无数弹簧与阻尼器协同演绎的、关于“抓住”与“释放”的平衡艺术。
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