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UV胶的设计

2023-11-28

  UV胶由光引发剂、UV树脂和UV单体为主要成分构成,光引发剂吸收光能而激活,并分解出高活性物种,引发UV树脂和UV单体的聚合官能团发生聚合反应,使得粘合剂固化并产生强的粘合力。

  按照聚合反应的类型UV胶分为自由基型和阳离子型,前者的UV单体和UV树脂含丙烯酸酯基团、后者主要是环氧基团。

  2种聚合反应的差异主要在于:自由基聚合反应速度快,但体积收缩大,空气有严重的聚合抑制作用;后者聚合体积收缩小,空气无影响,但聚合速度稍慢,反应对水汽敏感,而且阳离子引发剂分解的酸可能对一些粘接材质有腐蚀作用。

  总体来说,自由基型粘合剂的原料来源更多,成本更低。

  不同于UV涂料单面附着,以装饰和保护功能为主,UV胶则是要使2个界面牢固地联接,性能和配方设计的关注点不同。UV胶的性能设计和传统的粘合剂有很多相同,要考虑的因素包括:

  1)性能要求:粘接件的用途、使用环境、温度范围、电性能、光学性能、健康指标;

  2)粘接材质,特别是表面特性:塑料、金属、皮革、薄膜、光滑性、多孔性、结晶或非晶性等;

  3)粘接工艺:固化方式和速度、光源、施胶方式、黏度;粘接件的用途决定了粘合剂的性能要求:结构胶强调粘接强度、稳定性;电子胶要兼顾粘接力、电性能、固化速度;光学胶需要特定的光学指标。

  包括透明性、折射率、黄变性和高低温稳定性等;无影胶的重要性能是粘接力、环境稳定性、颜色。粘接力是所有粘合剂的第一评价指标,它受粘接材质和固化工艺影响,非极性、低表面能、光滑、结晶性基材通常难粘接;基材的透光性影响光固化的速度、程度和深度。

  一些透明的塑料基材,可能含有光稳定剂而对紫外光有屏蔽,需要选用光引发剂以避开稳定剂的吸收峰。

  设计UV粘合剂时也需要考虑使用工艺的要求,电脑控制的点胶和印刷涂布施胶对UV胶的黏度、感光特性和光活性差别很大;用于玻璃家具和玻璃工艺品的无影胶在阴天也可以自然光固化,无需UV灯。

  光纤耦合UV胶则用很弱的荧光灯固化。这些要求都是UV粘合剂设计的边界条件,要通过UV树脂、UV单体以及光引发剂的组合才能满足这些条件。

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