關(guān)鍵詞：智能運(yùn)動(dòng)手環(huán)；聚氨酯熱熔膠；脫粘原因中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-5922（2025）05-0053-03

Abstract：The failed sample is a smart sports bracelet from a manufacturer，andthe screen and shellare bonded together by hotmeltadhesive，and the material is polyurethane.During use，the screen and the shellappear to be disbonded.Inorder to find thereason for the debonding of the screen and the shell，the electronic morphologyand principal component comparison of the scree surface and the shellsurface of the debonded screen and the unused sports bracelet were carried out，and the components were compared by solution extraction.The results showed that thereason for the debonding of the screen and the shell wasthat the hot melt adhesive was attackedby squalene，oleicacidand other substances inartificial sweat，which ledtothedecreaseof theadhesive adhesion of the hot melt adhesiveand causeddebonding.Finally，through verification，it was confirmedthat artificialsweat would indedreduce the adhesion of polyurethane hot melt adhesive，and it is recommended to choose polybutylene adipate glycol polyurethane with high content，which is not easy to be eroded.

Key words：smart sports bracelets； polyurethane hot-melt adhesive ；detachment reason

運(yùn)動(dòng)手環(huán)廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ畹谋O(jiān)測(cè)中，從嬰幼兒游泳、幼兒園運(yùn)動(dòng)游戲、小學(xué)生體能發(fā)展到大學(xué)生睡眠質(zhì)量與體質(zhì)監(jiān)測(cè)，甚至應(yīng)用到孕婦有氧運(yùn)動(dòng)和松弛訓(xùn)練的監(jiān)測(cè)以及糖尿病人的血糖監(jiān)測(cè)，運(yùn)動(dòng)手環(huán)都起到了至關(guān)重要的作用，為人們的健康

保駕護(hù)航[1-7]

在使用過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)手環(huán)會(huì)出現(xiàn)各種各樣的失效，其中屏幕與殼體脫粘是其中的一種，此次分析的樣品某廠家運(yùn)動(dòng)手環(huán)，為了查找屏幕與殼體脫粘的原因，委托方提供未使用的運(yùn)動(dòng)手環(huán)進(jìn)行對(duì)比分析，

找到脫粘的原因。

1 試驗(yàn)儀器

超景深數(shù)碼顯微鏡：VHX-7000，基恩士（中國(guó)）有限公司，采用環(huán)形照明的方式；

掃描電子顯微鏡：S-3400N，日本日立高新技術(shù)公司，采用二次電子模式；

X射線能譜儀：550i，天美（中國(guó)）科學(xué)儀器有限公司，采用電壓 15kV ，工作距離 10mm ：

傅里葉變換顯微紅外光譜儀：賽默飛NicoletiN10，美國(guó)尼高力儀器公司，采用反射模式，采集時(shí)間：12s，光譜分辨率： ，掃描次數(shù)：64，掃描范圍： ；

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：GCMS-QP2010SE，日本島津公司，采用EI離子源，樣品 0.5mg ，四氫呋喃0.5ml ，超聲波萃取 15min ，過(guò)濾；

微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)：ETM205D，深圳萬(wàn)測(cè)試驗(yàn)設(shè)備有限公司，采用 5mm/min 。

2 分析與測(cè)試

2.1 光學(xué)分析

利用超景深數(shù)碼顯微鏡對(duì)比脫落的殼體表面與人為打開(kāi)新手環(huán)殼體表面光學(xué)形貌，脫落的殼體表面無(wú)明顯殘膠，且粘接邊緣有較多的黃色雜質(zhì)；新打

開(kāi)的殼體表面，粘有一層膠粘劑，且膠粘劑呈現(xiàn)白色，邊緣無(wú)明顯黃色雜質(zhì)，如圖1所示。

2.2 形貌觀察

利用掃描電子顯微鏡對(duì)脫落后的殼體表面形貌進(jìn)行觀察，與光學(xué)觀察結(jié)果一致，殼體無(wú)明顯殘膠，粘接邊緣有較多疏松雜質(zhì)，另有纖維狀雜質(zhì)，如圖2所示。

2.3 元素分析

利用X射線能譜儀對(duì)脫落后的殼體表面進(jìn)行元素分析，結(jié)果表明，殼體表面含有 等，這些元素通常來(lái)自于汗液[8-10]，如表1所示。

2.4 FTIR分析

利用傅里葉變換顯微紅外光譜儀對(duì)脫落的殼體邊緣黃色物質(zhì)進(jìn)行主成分分析，主要為蛋白質(zhì)的成分，如圖3所示。

由圖3可知， 歸屬于蛋白質(zhì)中N—H伸縮振動(dòng)吸收峰； 歸屬于蛋白質(zhì)中C=0 吸收峰； 歸屬于蛋白質(zhì)C—N伸縮振動(dòng)峰和N一H變角振動(dòng)疊加峰。

對(duì)脫落的膠粘劑進(jìn)行主成分定性，脫落的膠粘劑與新的膠粘劑主成分無(wú)明顯差別，均為聚醚型聚氨酯，如圖4所示。

由圖4可知 歸屬于聚氨酯中N—H伸縮振動(dòng)吸收峰， 歸屬于聚氨酯中 c=0 伸縮振動(dòng)吸收峰， 歸屬于聚氨酯中C—O—C醚鍵伸縮振動(dòng)吸收峰。

2.5 GCMS分析

各取脫落的膠粘劑與新膠粘劑 0.5mg ，加入0.5mL 四氫呋喃，然后超聲波萃取 ，利用氣相-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)萃取液有機(jī)小成分進(jìn)行分析，脫落的膠粘劑相比新膠粘劑，在保留時(shí)間5.3、5.4、8.6、8.8min 多出角鯊烯、油酸等成分，如圖5所示。

2.6 人工汗液模擬

取新運(yùn)動(dòng)手環(huán)放人人工汗液浸泡3d后1 ）取出，與未浸泡人工汗液的新運(yùn)動(dòng)手環(huán)進(jìn)行拉拔力對(duì)比測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2，未浸人工汗液拉拔力為294N，浸泡3d人工汗液的拉拔力為205N，下降了 30% ，下降幅度較大。

表2未浸泡汗液的樣品與浸泡汗液后的

3 結(jié)果與討論

熱熔膠是加熱熔融、冷卻后具有粘接性能的一款膠[11-12]，其中聚氨酯熱熔膠含有氨基甲酸酯、酯基、脲基甲酸酯等極性基團(tuán)，與被粘接物形成強(qiáng)氫鍵，從而形成粘接[13-18]。然而，聚氨酯不耐油脂、角鯊烯、油酸等成分，這些成分都導(dǎo)致聚氨酯發(fā)生溶脹，破壞聚氨酯內(nèi)聚能，降低粘接強(qiáng)度。從光學(xué)分析結(jié)果和形貌分析結(jié)果可知，殼體與屏幕脫粘屬于界面破壞形式，殼體表面無(wú)明顯殘膠，殼體邊緣有較多黃色雜質(zhì)，結(jié)合成分分析，得知黃色物質(zhì)為蛋白質(zhì)、角鯊烯、油酸類等物質(zhì)混合物。這些物質(zhì)來(lái)源于人身體分泌物和汗液，身體分泌物會(huì)隨著汗液從殼體邊緣浸入到樣品內(nèi)部，接觸到膠粘劑后，分泌物中角鯊烯、油酸、油脂等成分對(duì)聚氨酯膠粘劑的侵蝕作用比較大，主要是引起聚氨酯發(fā)生溶脹，引起粘接強(qiáng)度下降，導(dǎo)致脫粘[19] 。

4結(jié)語(yǔ)

運(yùn)動(dòng)手環(huán)殼體與屏幕在使用過(guò)程中出現(xiàn)脫離的原因是膠粘劑受到角鯊烯、油酸等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，導(dǎo)致粘接力性能下降，發(fā)生脫離。人體汗液中的角鯊烯和油酸等極性小分子通過(guò)滲透作用侵入聚氨酯膠層，其疏水長(zhǎng)鏈與聚合物分子產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性吸附，導(dǎo)致分子鏈解纏結(jié)及界面粘接強(qiáng)度衰減。為避免此類問(wèn)題，建議選用含量高的聚己二酸丁二醇酯二醇聚氨酯，不容易被侵蝕，在熱熔膠中提高聚酯二醇含量，可有效降低膠粘劑的溶脹程度，從而減少脫粘的可能性。

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