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工艺控制
光固化胶粘剂的研究进展
苏凡获(山东省莱芜第一中学,上冻菜芜27100
摘要:紫外光(UV)固化胶粘剂是发展迅速的绿色精细化1.2预聚体
产品。本文从光引发剂、预聚物和活性稀释剂3方面介绍了
1.2.1丙烯酸酯体系
UV光固化胶粘剂的最新研究进展,以及UV固化胶粘剂在医
UV胶粘剂目前大部分仍然是丙烯酸酯型,其固化机理是
疗、电子电器、汽车等方面的应用。展望了UV固化胶粘剂的研自由基聚合。Shi制造了功能端基超支化聚合物,主要的原料
究与发展方向。
就是由偏苯三酸酐和季戊四醇组成,然后用甲基丙烯酸缩水
关键词:紫外光固化;胶粘剂;应用
油酯或甲基丙烯酸酐改性得至的超支化不饱和树脂,在这过程
波长200~400nm的紫外光(UV)固化胶粘剂和波长400~中可以使用UV光固化作为涂料。丙烯酸酯光固胶在固化过程
500mm的可见光固化胶粘剂是光固化胶粘剂(以下简称光固中收缩率较大,会使构件中产生内应力,影响粘接强度。JH.
胶)主要的两种。UV光固化就是用一定的波长范围和强光的Mon等研究了交联聚氨酯一丙烯酸酯和填料组成的UV光固
紫外线照射原理,造成光引发剂的分解,成为阳离子和自由基,胶,这种方式产生的物质可以控制固化速度,摆脱潮湿和高温
进一步造成不饱和的有机化合物产生聚合反应,最终生成具有坏境的制约。
交联结构的固化物体。
1.22环氧体系
自从1960年国外媒体首次公开报道UV光固胶至今,该胶
C. Esposito Corcione等通过阳离子聚合制备了勃姆石脂环
的应用领域正在以超乎人们想象的速度增长,尤其是在如今快族环氧树脂复合材料,并对其反应动力学进行了研究。所得到
速发展的许多高新技术领域,最典型的就是ICD(液晶显示器)的产物随着勃姆石纳米填料的增加,τg略有下降,表明交联密
制造业,还有照相机等光学产品制造业和光盘制造业,主要集度有所降低。环氧预聚物有易变黄、黏度高等缺点;聚氨酯树
中于信息产业。UV光固胶在日用品领域的应用主要是在玻璃脂化学稳定性好、柔韧性好、黏度较低。王云等将环氧型和聚
制品行业,包括家具、工艺品、装饰品和玩具等。传统产业如磁氨酯型预聚物、活性稀释剂搅拌均匀,加人增稠剂、填料等助
电机的装配中也使用UV光固胶。
剂,待完全溶解后,加入一种或多种光引发剂,制成的光固胶,
UV光固胶主要由光引发剂、光敏树脂(预聚体)和活性橋固化快、强度高。
释剂组成。本文基于近几年来紫外光固化胶粘剂的研究现状
1.2.3混合型
入手,进而针对未来这种材料的发展前景作出展望
混合型UV胶粘剂是自由基型和阳离子型的混合体系,通
1UV光固化胶粘剂
常是丙烯酸酯和环氧化合物混合物,兼具二者的优点。这种
UV固化体系引发效率高,还可减少体积收缩,同时在其他性能
1.1UV光引发剂
方面也具有很好的协同效应。
光固胶中最重要的成分之一就是光引发剂,但引发剂的选
Biwu Huang利用己二醇二缩水甘油醚和丙烯酸为原料,产
取需要注意广元的发射光谱和其吸收光谱要一致。在UV光源生了一种新的UV光固化预聚物,这种新产物虽然黏度比较低,
的光谱范围内光活性要高一点,具有较高的活性体(自由基或但是弹性却十分好,数据表明:弹性模量为871.8MPa,断裂伸
阳离子)量子效率,在齐聚体和单体中有良好的溶解性和反应长率为67%。王云等人通过实验研究分析,发现只要是单-
活性。另外,为了提高光固化速度可使用复合光敏引发剂。
的光引发剂,不管酰基磷酮类,还是羟基酮、安息香类,UV光都
光引发剂主要是影响固化速度和固化程度。C. Decker e等能将其引发聚合,存在区别的就是在最终强度和定位时间
和 Zbigniew Czech等都对光引发剂的影响进行了探讨。Xin方面。
ran Xiao等以双酚A环氧树脂为基体,丙烯酸和马来酸酐为改
1.2.4聚氧酯型
性剂合成了一种新型的水性环氧丙烯酸酯,外加纳米硅溶胶
聚氨酯丙烯酸酯(PUA)分子结构中含有氨基甲酸酯键和
(溶胶凝胶法),制备了UV光固化水性环氧丙烯酸硅溶胶杂化丙烯酸官能团,固化后的材料兼具聚氨酯的高耐磨性、粘附力、
材料。进行了光引发剂含量对固化体系固化时间的影响程度柔韧性和优良的低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和
试验,结果表明,固化程度最高可达88%,光引发剂的最佳用量耐候性能综合性能优异。
为3.5%,固化时间为40s,而且纳米硅溶胶的加入改善了水性
溶剂型PU虽然具有性能优势,但有机溶剂不但会造成空
环氧丙烯酸酯热稳定性。引发剂的添加量越大,固化速度越气污染,还有一定的毒性。水性聚氨酯引发剂不含有机溶剂,
快,但也导致交联密度降低,影响粘接性能。一般单一的引发是环境友好产品,已广泛应用在许多领域。但PU胶膜的机械
剂引发能力有限,而利用混合型的引发剂体系可以达到更好的强度和刚度较差。改善水性聚氨酯性能的有效方法之一…是加
效果。唐铭等将安息香乙醚和二苯甲酮混合为光引发剂,制备入无机纳米填料,如纳米二氧化硅、粘土碳纳米管、纤维素纳米
了环氧丙烯酸酯体系的UV光固化涂料。实验发现单独使用安晶等等。 Zhang用硅胶通过原位合成制备了水性UV光固化
息香乙醚和二苯甲酮中的任何一种光引发剂,其固化速度都不聚氨酯Si0O2纳米复合材料。纳米二氧化硅在聚氨酯中分散均
能令人满意,而利用二者的混合体系效果较好
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万方数摒
2017年03月化置81