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UV胶水固化后收缩率的影响因素

2022-08-19

  1 官能团的含量

  UV胶黏剂的体积收缩,主要原因在于固化过程中聚合反应带来的原子间的距离的变化,所以UV胶的收缩率的大小主要取决于交联密度,交联密度越大,收缩率越高。对于自由基型UV胶,丙烯酸酯基的含量是其决定因素。一些常用液态单官能丙烯酸酯单体的相对分子质量和收缩率。随着相对分子质量的增大,丙烯酸酯基含量的降低,多数呈收缩率降低的趋势。其中丙烯酸异冰片酯的收缩率最低,为8.2%。

  在相近的相对分子质量情况下,无论多缩乙二醇二丙烯酸酯还是烷基二元醇的二丙烯酸酯,均聚物都表现出比较接近的收缩率,且随着相对分子质量的增加,收缩率降低。但在共聚物中,烷基二元醇二丙烯酸酯表现出更低的收缩率。其原因可能在于共聚过程中烷基二元醇二丙烯酸酯自由体积的变化比乙二醇二丙烯酸酯的要小。

  丙烯酸酯低聚物由于相对分子质量较大,官能团含量较低,所以收缩率一般较低。聚氨酯丙烯酸酯的收缩率一般低于环氧丙烯酸酯,而且分子的柔韧性更容易设计和调节,所以聚氨酯丙烯酸酯比环氧丙烯酸酯更常用一些。

  2 分子的结构的规整程度

  分子的结构的规整程度对聚合过程的收缩率也有较大影响。对于直链型的分子结构,体积收缩近似正比于单位体积内单体分子数目。支链型的或不规则的单体分子则不符合这个规律,在聚合后的收缩率也比较小。具有三个环状结构的丙烯酸异冰片酯(IBOA)虽然双键含量高于丙烯酸二环戊基氧乙酯,但其收缩率却小于后者。NPGDA无论在均聚物还是在共聚物中都表现出比较低的收缩率(10.8%),远低于相近相对分子质量的直链型的二丙烯酸酯(13%~14%)。其原因可能是IBOA和NPGDA的不规则结构降低了分子的排列规则程度,使得自由体积变大。

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