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UV膠的設(shè)計

2023-11-28

  UV膠由光引發(fā)劑、UV樹脂和UV單體為主要成分構(gòu)成,光引發(fā)劑吸收光能而激活,并分解出高活性物種,引發(fā)UV樹脂和UV單體的聚合官能團發(fā)生聚合反應(yīng),使得粘合劑固化并產(chǎn)生強的粘合力。

  按照聚合反應(yīng)的類型UV膠分為自由基型和陽離子型,前者的UV單體和UV樹脂含丙烯酸酯基團、后者主要是環(huán)氧基團。

  2種聚合反應(yīng)的差異主要在于:自由基聚合反應(yīng)速度快,但體積收縮大,空氣有嚴重的聚合抑制作用;后者聚合體積收縮小,空氣無影響,但聚合速度稍慢,反應(yīng)對水汽敏感,而且陽離子引發(fā)劑分解的酸可能對一些粘接材質(zhì)有腐蝕作用。

  總體來說,自由基型粘合劑的原料來源更多,成本更低。

  不同于UV涂料單面附著,以裝飾和保護功能為主,UV膠則是要使2個界面牢固地聯(lián)接,性能和配方設(shè)計的關(guān)注點不同。UV膠的性能設(shè)計和傳統(tǒng)的粘合劑有很多相同,要考慮的因素包括:

  1)性能要求:粘接件的用途、使用環(huán)境、溫度范圍、電性能、光學(xué)性能、健康指標(biāo);

  2)粘接材質(zhì),特別是表面特性:塑料、金屬、皮革、薄膜、光滑性、多孔性、結(jié)晶或非晶性等;

  3)粘接工藝:固化方式和速度、光源、施膠方式、黏度;粘接件的用途決定了粘合劑的性能要求:結(jié)構(gòu)膠強調(diào)粘接強度、穩(wěn)定性;電子膠要兼顧粘接力、電性能、固化速度;光學(xué)膠需要特定的光學(xué)指標(biāo)。

  包括透明性、折射率、黃變性和高低溫穩(wěn)定性等;無影膠的重要性能是粘接力、環(huán)境穩(wěn)定性、顏色。粘接力是所有粘合劑的第一評價指標(biāo),它受粘接材質(zhì)和固化工藝影響,非極性、低表面能、光滑、結(jié)晶性基材通常難粘接;基材的透光性影響光固化的速度、程度和深度。

  一些透明的塑料基材,可能含有光穩(wěn)定劑而對紫外光有屏蔽,需要選用光引發(fā)劑以避開穩(wěn)定劑的吸收峰。

  設(shè)計UV粘合劑時也需要考慮使用工藝的要求,電腦控制的點膠和印刷涂布施膠對UV膠的黏度、感光特性和光活性差別很大;用于玻璃家具和玻璃工藝品的無影膠在陰天也可以自然光固化,無需UV燈。

  光纖耦合UV膠則用很弱的熒光燈固化。這些要求都是UV粘合劑設(shè)計的邊界條件,要通過UV樹脂、UV單體以及光引發(fā)劑的組合才能滿足這些條件。

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