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常见的UV胶分类(二)

2023-12-02

  3.6 UV医用胶

  UV胶在医疗领域有极大的增长空间,例如医用压敏胶或胶带改为UV固化制备,可以形成系列产品,优点已如前所述。

  3.7 UV粘合剂面临的挑战

  要适应产业发展和应用需求,UV粘合剂在固化技术、原材料和开发新品种方面都面临诸多挑战。

  在UV固化技术方面,提高官能团以及单体的UV固化转化率,降低固化的体积收缩率,对于提高UV胶的性能、扩展应用性能特别重要。

  残留的官能团会使得光固化后的粘合剂层的性能逐步变化,比如可能硬化、收缩、破坏粘接层;单体转化不完全,固化物会产生异味或刺激性气味,影响UV-PSA的可使用性;固化过程的体积收缩越小,粘合剂的粘接力越强,界面变形越小,这对光电子功能器件的粘接非常关键。

  自由基UV胶的体积收缩一般大于5%,阳离子UV胶的体积收缩可以很小,但光产酸剂的分解物对一些应用有影响,同时原料品种有限,导致阳离子UV胶应用有限。

  开发基于天然产物以及生物质的UV固化树脂,开发高分子质量、低黏度的UV固化树脂,制备高折射率的UV固化原材料。

  天然产物或生物质原料的UV固化树脂,可以完全分解,回归自然,对环境和生态的影响小,以此开发UV复合胶、UV-PSA的经济和社会意义都很大。

  UV树脂通常是分子质量在一万以下的齐聚物,高分子质量的树脂黏度大,需要稀释剂降低黏度,但高分子质量的树脂,即使所带的官能团少也可以快速固化,氧阻聚不明显,体积收缩小,非常适合高性能UV-PSA;用高分子质量、低黏度的UV固化树脂可以开发出耐候性好、粘接力强而稳定的UV建筑胶,可用于新型安全玻璃、节能玻璃,有巨大的应用市场。

  目前还没有成熟的高分子质量、低黏度的UV固化树脂的制备方法。高折射率的UV固化材料是大功率LED的封装、蓝宝石光学器件粘接的关键材料。

  通常有机材料的折射率在1.6以下,而且高折射率材料通常带颜色,耐热性不好;需要采用有机-无机纳米复合才可能得到颜色浅、折射率高于1.7,耐热性较好的材料。可以找到一些制备高折射率材料的实验室方法。

  高阻隔性UV胶、光固化异向导电胶(UVACF)、高耐水性“无影胶”、高强度UV复合胶、UV医用胶等新产品和技术都待开发。

  柔性、可卷曲光电子器件都需要UV胶进行粘接和封装,高透明、高阻隔性封装胶是关键材料。

  以性能要求最高的有机发光器件(OLED)为例,封装材料对氧气和水的渗透率分别为:H O <5×10-6 g/m2·2 d,O <10-5 c m3 / m2·d。现有的有机材料的氧气、水2的渗透率低了4~5个数量级,需要与最近刚出现的厚度仅几十微米的可卷曲的玻璃复合,才有望达到阻隔性能的要求。

  异向导电胶(ACF)是液晶、等离子等显示器件的定向导电材料,在电视机、电脑、触摸屏以及智能可穿戴电子产品中用途广泛,高导电的微球,粒径小于10 μm,在ACF中的填充量通常小于10%。

  包含固化剂、需要低温保存、预涂在离型基材上的带状ACF,使用时去除上下离型层、贴合、热压固化;压合后多余的导电微球被挤到空隙处,留在上下微电极间的微球导通电路,与左右的微球不接触,导电性被限制在上下方向。

  热固化的ACF如果改成UV固化,可以使运输、保存的条件大为宽松,无需低温存放的严格要求,固化过程无需加热,粘接后无热应力残留,也更高效和快速。

  由于ACF中的导电粒子含量不多,采用光固化是可能的,但由于在贴合时电极可能仅部分透光,需要从贴合侧面曝光,固化深度可能需要达到10 mm级,有一定的困难,需要新的固化技术。

  “无影胶”广泛用于玻璃、钟表、工艺装饰工艺品等的粘接和制造,使这些产品的生产过程大为简化,但目前的"无影胶"耐水性不够,比如不能用于鱼缸一类玻璃制品的粘接或封边。

  对玻璃一类极性基材,需要极性的官能团提供粘接力,但极性的官能团亲水性高,耐水性不足。需要新的技术和专用树脂来开发对玻璃的呈高粘接力的高耐水性“无影胶”。

  聚酯膜PET的光学性能好,强度高,阻隔红外线的PET防曝膜技术也成熟,如果有高强度的PET胶,可以形成一系列产品,例如新的建筑节能安全玻璃、安全玻璃膜,采用UV固化的方式生产。

  目前的防曝膜对玻璃的粘接力尚可,但还达不到安全玻璃的长期稳定性和耐水等的要求,而现有的UV-PSA胶残留气味大,需要用新树脂和新方法开发高性能的UV-PSA。

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