最火UV固化胶粘剂的研究及应用三

UV—固化胶粘剂的研究及应用(三)

它的成功实现有我们实验机行业的伟大功劳1．2．2 光固化预聚物

光固化预聚物是UV固化胶粘剂的主体。预聚物的一般式如图6所示，改变中间低聚物部分，可以得到各种性能光活性预聚物。常用的预聚物有环氧丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚醚丙烯酸酯和有机硅丙烯酸酯等。根据需用胶粘剂的性能要求，可设计出不同预聚物结构。所以光固化预聚物的设计和配合方式往往是有关UV—胶粘剂的专利技术的核心。

聚氨酯丙烯酸酯：聚氨酯嵌段结构内有醚键，可以自由旋转，固化物具有较好的韧性和延伸率。这类预聚物通常是由双或多异氰酸酯与不同结构和分子量的双或多羟基化合物反应生成端基为异氰酸酯基的中间化合物，再与含羟基的丙烯酸或甲基丙烯酸反应，获得带丙烯酸基的聚氨酯。

环氧丙烯酸酯：环氧树脂骨架赋予胶粘剂以粘接性和化学稳定性。这类预聚物通常可由环氧树脂与丙烯酸或甲基丙烯酸直接进行开环加成反应制得。有时为了进一步提高预聚物的性能，加入丙烯酸酰氯或酸酐封闭其中的羟基，即提高了疏水性，又可引入更多的光敏基团。

有机硅丙烯酸酯：以硅氧烷为嵌段共聚的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，由于引入硅氧烷嵌段，固化物具有较好的韧性，耐老化性，耐化学药品性，和耐热性。这类预聚物可通过二异氰酸酯，丙烯酸－2－羟基乙酯，和烷羟基硅油反应生成。

1．2．3 丙烯酸酯单体

单体主要起稀释作用，降低体系黏度；多官能的单体可同时起交联作用；而且通过变换丙烯酸酯的酯基部分可以改变单体的物性。因为丙烯酰基(CH2＝CHCO－)比甲基丙烯酰基(CH2＝C(CH3)CO－)的聚合速度快(大约3倍)，所以前者更为常用。选择单体的时，挥发性和皮肤刺激性是重要的考虑因素。对于单官能单体，酯基部分通常体积较大(长碳链等较常见)，以降低单体的挥发性。多官能的丙烯酸酯单体则不限于此。如对固化速度有较高要求，宜选用多官能的丙烯酸酯。

为降低单体的刺激性和提高胶粘剂的综合性能，烷氧基化的多官能单体常被采用，如乙氧基化TMPTA和乙氧基化NPGDA的单体。

1．2．4 光源

紫外光是X线和可见光中间波长域100—380nm的电磁波。用于紫外光固化的波长区域多在200—380nm。在使用中针对光引发剂的吸收波长和固化工艺要求选择合适的光源，配合以紫外光照度计，可以定量准确地控制光强和照射量。

在光源中，高压汞灯较为常用，这种光源在254，313，365nm处具有较高的光强。近年的研究发现在汞灯中掺杂金属卤化物如SbI2，MnI2，FeI2等可增强UV—A(315—380nm)光的辐射效率并据此开发出多种新型高效紫外光源。

紫外光的固化装置根据固化工艺要求有固定式，手企业名称提式，点固化式等多种形式。在工业上，多采用专用装置，如液晶显示器(LCD)玻璃粘贴紫外光固化装置，液晶注入孔密封装置等。

2 国内外现状

紫外光固化胶粘剂在光学器件，如光导纤维，光学透镜等的粘接上的应用较多，近年在通讯信息用电子器件的组装上也有大量应用。欧美的Chemence，Hoelne，Holdtite，Sartomer公司，日本的东亚合成公司，Three bond公司，协立化学工业公司都开发出很多品种的UV固化胶粘剂。剪切强度一般可达到8Mpa以上。收缩率一般在2％—5％。作为例子，日本生产和开发的几种光学粘接用胶粘剂列在表1中。在我国兵器工业部53所，化工部晨光化工研究院，烟台德邦公司等也开发出少量品种，但和国外相比在性能和固化工艺上都有一定差距。近年来，国内UV固化技术发展很快，该产业的年增长率高达25％。目前紫外光固化胶粘剂的专利技术主要集中在光固化低聚物，光引发剂及各成分配合上。

3 发 展

自由基聚合类紫外光固化胶粘剂的缺点一是收缩率比较大，多为2％—5％，远远大于环氧树脂类胶粘随着新原料、新唱工、新制作品的继续显现剂的收缩率，二是耐热性较低，在较高温度时尺寸安定性不够好。另外，丙烯酸酯系材料遇水易分解，耐湿性也有待提高。设计开发出高性能的光敏树脂或采用复合固化技术，如紫外+室温热固化，紫外+厌氧固化等，降低胶粘剂收缩率具有1定形状的钢制压，提高耐热性，耐湿性是未来的发展方向。

来源:精细化工