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3.6 UV醫(yī)用膠
UV膠在醫(yī)療領(lǐng)域有極大的增長空間,例如醫(yī)用壓敏膠或膠帶改為UV固化制備,可以形成系列產(chǎn)品,優(yōu)點已如前所述。
3.7 UV粘合劑面臨的挑戰(zhàn)
要適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用需求,UV粘合劑在固化技術(shù)、原材料和開發(fā)新品種方面都面臨諸多挑戰(zhàn)。
在UV固化技術(shù)方面,提高官能團以及單體的UV固化轉(zhuǎn)化率,降低固化的體積收縮率,對于提高UV膠的性能、擴展應(yīng)用性能特別重要。
殘留的官能團會使得光固化后的粘合劑層的性能逐步變化,比如可能硬化、收縮、破壞粘接層;單體轉(zhuǎn)化不完全,固化物會產(chǎn)生異味或刺激性氣味,影響UV-PSA的可使用性;固化過程的體積收縮越小,粘合劑的粘接力越強,界面變形越小,這對光電子功能器件的粘接非常關(guān)鍵。
自由基UV膠的體積收縮一般大于5%,陽離子UV膠的體積收縮可以很小,但光產(chǎn)酸劑的分解物對一些應(yīng)用有影響,同時原料品種有限,導(dǎo)致陽離子UV膠應(yīng)用有限。
開發(fā)基于天然產(chǎn)物以及生物質(zhì)的UV固化樹脂,開發(fā)高分子質(zhì)量、低黏度的UV固化樹脂,制備高折射率的UV固化原材料。
天然產(chǎn)物或生物質(zhì)原料的UV固化樹脂,可以完全分解,回歸自然,對環(huán)境和生態(tài)的影響小,以此開發(fā)UV復(fù)合膠、UV-PSA的經(jīng)濟和社會意義都很大。
UV樹脂通常是分子質(zhì)量在一萬以下的齊聚物,高分子質(zhì)量的樹脂黏度大,需要稀釋劑降低黏度,但高分子質(zhì)量的樹脂,即使所帶的官能團少也可以快速固化,氧阻聚不明顯,體積收縮小,非常適合高性能UV-PSA;用高分子質(zhì)量、低黏度的UV固化樹脂可以開發(fā)出耐候性好、粘接力強而穩(wěn)定的UV建筑膠,可用于新型安全玻璃、節(jié)能玻璃,有巨大的應(yīng)用市場。
目前還沒有成熟的高分子質(zhì)量、低黏度的UV固化樹脂的制備方法。高折射率的UV固化材料是大功率LED的封裝、藍寶石光學(xué)器件粘接的關(guān)鍵材料。
通常有機材料的折射率在1.6以下,而且高折射率材料通常帶顏色,耐熱性不好;需要采用有機-無機納米復(fù)合才可能得到顏色淺、折射率高于1.7,耐熱性較好的材料??梢哉业揭恍┲苽涓哒凵渎什牧系膶嶒炇曳椒ā?/p>
高阻隔性UV膠、光固化異向?qū)щ娔z(UVACF)、高耐水性“無影膠”、高強度UV復(fù)合膠、UV醫(yī)用膠等新產(chǎn)品和技術(shù)都待開發(fā)。
柔性、可卷曲光電子器件都需要UV膠進行粘接和封裝,高透明、高阻隔性封裝膠是關(guān)鍵材料。
以性能要求最高的有機發(fā)光器件(OLED)為例,封裝材料對氧氣和水的滲透率分別為:H O <5×10-6 g/m2·2 d,O <10-5 c m3 / m2·d?,F(xiàn)有的有機材料的氧氣、水2的滲透率低了4~5個數(shù)量級,需要與最近剛出現(xiàn)的厚度僅幾十微米的可卷曲的玻璃復(fù)合,才有望達到阻隔性能的要求。
異向?qū)щ娔z(ACF)是液晶、等離子等顯示器件的定向?qū)щ姴牧?,在電視機、電腦、觸摸屏以及智能可穿戴電子產(chǎn)品中用途廣泛,高導(dǎo)電的微球,粒徑小于10 μm,在ACF中的填充量通常小于10%。
包含固化劑、需要低溫保存、預(yù)涂在離型基材上的帶狀A(yù)CF,使用時去除上下離型層、貼合、熱壓固化;壓合后多余的導(dǎo)電微球被擠到空隙處,留在上下微電極間的微球?qū)娐罚c左右的微球不接觸,導(dǎo)電性被限制在上下方向。
熱固化的ACF如果改成UV固化,可以使運輸、保存的條件大為寬松,無需低溫存放的嚴格要求,固化過程無需加熱,粘接后無熱應(yīng)力殘留,也更高效和快速。
由于ACF中的導(dǎo)電粒子含量不多,采用光固化是可能的,但由于在貼合時電極可能僅部分透光,需要從貼合側(cè)面曝光,固化深度可能需要達到10 mm級,有一定的困難,需要新的固化技術(shù)。
“無影膠”廣泛用于玻璃、鐘表、工藝裝飾工藝品等的粘接和制造,使這些產(chǎn)品的生產(chǎn)過程大為簡化,但目前的"無影膠"耐水性不夠,比如不能用于魚缸一類玻璃制品的粘接或封邊。
對玻璃一類極性基材,需要極性的官能團提供粘接力,但極性的官能團親水性高,耐水性不足。需要新的技術(shù)和專用樹脂來開發(fā)對玻璃的呈高粘接力的高耐水性“無影膠”。
聚酯膜PET的光學(xué)性能好,強度高,阻隔紅外線的PET防曝膜技術(shù)也成熟,如果有高強度的PET膠,可以形成一系列產(chǎn)品,例如新的建筑節(jié)能安全玻璃、安全玻璃膜,采用UV固化的方式生產(chǎn)。
目前的防曝膜對玻璃的粘接力尚可,但還達不到安全玻璃的長期穩(wěn)定性和耐水等的要求,而現(xiàn)有的UV-PSA膠殘留氣味大,需要用新樹脂和新方法開發(fā)高性能的UV-PSA。