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UV 压敏胶的成分需同时满足 “压敏性”(常温下轻压即可黏合)和 “UV 固化性”(经紫外线照射后交联固化),主要由基础黏合剂(预聚物 /oligomer)、活性稀释剂(单体)、光引发剂三大核心成分构成,辅以增黏树脂、助剂等调节性能。以下是各成分的详细说明:
一、核心成分:决定固化与黏合基础
1. 基础黏合剂(预聚物(UV树脂) / Oligomer)
作用:构成胶黏剂的主体骨架,决定固化后胶层的力学性能(如弹性、韧性、耐温性)和基本黏合特性。
常见类型:
丙烯酸酯类预聚物:应用最广泛,通过丙烯酸酯单体(如丙烯酸丁酯、乙酯)聚合而成,兼具良好的压敏性(黏附力、持黏力)和 UV 反应活性,且耐候性优异。
聚氨酯丙烯酸酯(PUA):由聚氨酯与丙烯酸酯结合而成,提升胶层的柔韧性、耐冲击性和对极性基材(如金属、玻璃)的附着力。
环氧丙烯酸酯:硬度较高,固化后胶层耐化学性强,但柔韧性较差,常用于对强度要求高的场景。
特点:分子量较高(数千至数万),提供基本的黏性和内聚力,但其自身黏度大,需配合活性稀释剂调节涂布性。
2. 活性稀释剂(UV单体)
作用:
降低体系黏度,便于涂布(如辊涂、喷涂);
参与 UV 固化反应(通过双键交联),调节胶层的交联密度和性能。
分类(按官能度):
单官能团单体:如丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯,主要用于降低黏度,增加胶层的柔韧性和黏附力(压敏性核心)。
多官能团单体:如二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA),提供更多交联位点,提升固化后胶层的内聚力、硬度和耐温性,但过量会导致胶层过硬、失去压敏性。
要求:需与预聚物相容性好,无异味或低毒性(尤其医疗、食品接触场景),且具有良好的 UV 反应活性。
3. 光引发剂
作用:在紫外线(通常 UVA 波段,320~400nm)照射下吸收光能,分解产生自由基(或阳离子),引发预聚物和单体中的双键发生聚合交联反应,实现胶层固化。
常见类型:
自由基型:应用最广,如二苯甲酮(BP)、2 - 羟基 - 2 - 甲基 - 1 - 苯基 - 1 - 丙酮(HMPP)、1 - 羟基环己基苯基甲酮(HCPK),适用于丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯体系。
阳离子型:如芳香族碘鎓盐、硫鎓盐,引发环氧类预聚物固化,优点是固化不受氧气干扰,但反应速度较慢,成本较高。
选择依据:需匹配 UV 光源波长(如 LED UV 灯常用 365nm、395nm,需对应光引发剂的吸收峰),且固化后无残留异味或黄变(如食品级场景需低迁移光引发剂)。
二、辅助成分:调节性能的关键
1. 增黏树脂
作用:提升胶层的初始黏附力(“快粘力”)和对低表面能基材(如 PE、PP 塑料)的润湿性,是压敏胶 “压敏性” 的重要调节成分。
常见类型:
天然树脂:如松香、萜烯树脂,成本低但耐候性较差。
合成树脂:如 C5/C9 石油树脂、苯乙烯树脂,与丙烯酸酯相容性好,可提升黏合力和耐温性。
注意:需与预聚物、单体相容性好,否则可能导致胶层浑浊或分层。
2. 助剂
消泡剂:减少涂布过程中产生的气泡,保证胶层平整(如有机硅类消泡剂)。
流平剂:改善胶液在基材表面的铺展性,避免缩孔、橘皮等缺陷。
抗氧剂 / 光稳定剂:延缓胶层老化(如防止黄变、开裂),提升长期耐候性。
增塑剂(可选):少量添加可增加胶层柔韧性,但过量会导致内聚力下降、溢胶。
颜料 / 染料(特殊需求):用于着色胶黏剂,如遮光胶带中的黑色 UV 压敏胶。
三、成分比例的平衡
UV 压敏胶的性能依赖各成分的比例优化:
预聚物 + 单体:决定固化速度和基本力学性能(占比 70%~90%);
光引发剂:通常占 1%~5%,过少固化不完全,过多残留异味或影响黏合;
增黏树脂:占 5%~20%,平衡黏附力与内聚力(黏合力过强会导致剥离时破坏基材,过弱则易脱落)。
综上,UV 压敏胶的成分设计需在 “压敏性”(黏附、剥离、持黏)和 “固化性”(快速交联、耐候)之间找到平衡,不同应用场景(如医用胶带、电子标签、汽车贴膜)的配方会针对性调整成分比例。