紫外光固化胶粘剂粘接强度的研究结果
光固化胶粘剂的研究进展

表 1 UV 固化型胶粘剂与可见光固化型胶粘剂的比较 Tab.1 Compared UV-curable adhesive with visible light curable adhesive
UV 固化型胶粘剂
可见光固化型胶粘剂
光源 高压汞灯(对人体有害) 一定波长可见光(对人体无害)
被粘材料 透明~半透明材料
CQ 本身是黄色固体,用于对颜色有要求的牙科 材料时其添加量是有限制的, 这同时也限制了材料 的 聚 合 度 和 固 化 度 。 SUN[24-25]等 也 研 究 了 用 PPD, 2,3- 丁 二 酮 (BD) 和 联 乙 醯 (DA) 作 为 新 型 的 光 引 发 剂固化复合树脂, 与最常见的可见光引发剂 CQ 相 比较,更能提高复合树脂的力学性能。 由于 PPD 和 BD 是黏性液体,所以与树脂有更好的相容性。另外, 有研究发现 CQ 和不同过氧化物(PO)组成的复合型 引发剂,其引发效果更佳[26]。
UV 固化聚氨酯丙烯酸酯(PUA),由于其具有较 好的粘接性、耐溶剂性、耐黄变性、耐冲击性、突出的 伸长率和高弹性等特点,故广泛应用于金属、涂料和 光纤涂层等方面。 Ahn[12]等以含有四个羟基的 1,3二羟基-2-丙酮为交联剂, 与二苯基甲烷二异氰酸 酯 (MDI)、聚 四 氢 呋 喃 醚 (PTMG)、2,2-二 羟 甲 基 丙 酸(DMPA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)等反应,合成出 4 官能团的 PUA,比通常得到的 2 官能团的 PUA 多出 了 2 个官能团, 这样可以有效提高固化速率和涂层 的硬度。 Ahn 还发现:PUA 固化膜的硬度和模量与 预聚物链的长短和交联剂的含量成正比。 为了降低 氧 的 阻 聚 作 用 ,可 向 PUA 中 引 入 烯 丙 基 醚[13]、或 者 三乙醇胺和硫杂葸酮组合体系[14]。
紫外光固化胶粘剂粘接强度的研究结果

紫外光固化胶粘剂粘接强度的研究结果UV(紫外光)固化胶具有固化速率快、可大面积施工和生产效率高等优点,已在电子电器、医疗器械等领域中得到广泛应用。
UV固化胶的粘接强度主要与配方、被粘接材料及其表面处理技术等有关,并且UV固化胶中低聚物的选择及配方设计极其重要。
其粘接强度的影响因素如下:1稀释单体种类对胶粘剂粘接强度的影响通过实验得知,当稀释单体为四氢呋喃丙烯酸酯和丙烯酸异冰片酯时,相应胶粘剂的粘接强度相对较高,体积收缩率相对较低。
这是由于这两种稀释单体均属于单官能团单体,并且两者侧基体积均较大,故相应胶粘剂的体积收缩率均相对较低;另外,四氢呋喃丙烯酸酯对大多数塑料(包括PC)的溶胀能力均较强,从而有利于改善相应胶粘剂与塑料间的粘接强度。
综合考虑,本研究选择四氢呋喃丙烯酸酯作为UV固化胶的稀释单体。
2偶联剂种类及用量对胶粘剂粘接强度的影响KH-560、KH-570对胶粘剂附着力的贡献相对较大(这是由于前者分子中环氧基与PC的亲和力较好,后者分子中双键可在UV辐照下参与固化反应,故相应胶接件的剥离强度明显提高)。
综合考虑,选择KH-560为偶联剂时较适宜。
通过实验可知,胶粘剂剥离强度随KH-560用量增加基本上呈先快速上升后趋于稳定态势;当w(KH-560)=1.50%时,胶粘剂的剥离强度相对最高。
这是由于过少的KH-560不能完全润湿、覆盖被粘物表面,致使胶接件的剥离强度相对较低;过多的KH-560会与水在胶接界面处发生缩合反应,致使胶粘剂的剥离强度不升反降。
综合考虑成本与性能因素,选择w(KH-560)=1.00%时较适宜。
3填料种类及用量对胶粘剂粘接强度的影响填料既可以调节体系黏度,又具有补强作用,因此填料种类对胶粘剂性能影响较大。
在其他条件保持不变的前提下[如w(二官能团PUA)=64%、w(四氢呋喃丙烯酸酯)=30%、w(KH-560)=1.00%、w(填料)=2.0%和w(HCPK)=3.0%等],通过改变填料类型来考察胶粘剂剥离强度的变化情况。
紫外光固化易碎胶的制备和性能研究

192区域治理PRACTICE紫外光固化易碎胶的制备和性能研究厦门韦尔通科技有限公司 许逊福摘要:以自制的聚氨酯丙烯酸酯预聚体、活性稀释剂、光引发剂、气相二氧化硅、温变粉、荧光粉制备了一款紫外光固化防伪易碎胶。
研究结果表明,该紫外光固化防伪易碎胶能在300mJ的能量下完全固化,用于保护电子产品质保螺丝时,具有易碎和防伪的效果,与金属的粘接力强不易整块取下。
该紫外光固化胶具有防伪、易碎、固化能量低、不易被模仿、强度高、韧性差、不能整块取下的特性,特别适合替代传统的易碎贴纸进行大规模的生产和使用。
关键词:紫外光固化胶;聚氨酯丙烯酸树脂;防伪;易碎贴中图分类号:TN6文献标识码:A文章编号:2096-4595(2020)17-0192-0001在电子产品领域,很多时候购买产品之后的保修只需通过主板上的易碎贴纸就可实现,大多数商家看到质保易碎贴纸之后就可以提供保修,但是目前电子产品易碎贴纸一般为纸质易碎贴,存在两个问题:(1)现有纸质易碎贴,已经极易从他方获取,可私自贴合使用,极易被某些消费者用作欺骗免费保修的手段。
(2)在生产过程中,工人多数使用手工贴合或是利用镊子夹持贴合,在手机结构设计越来越薄后,人工贴合极易破损,生产效率低下[1]。
众所周知,紫外光固化胶黏剂具有固化速度快、强度高、环保等一些显著特点,因此广泛应用于光学领域、电子电器、数字光盘等领域,加上其生产的自动化程度高,成为了解决第二个问题的首选[2-5]。
目前,国内外现有的紫外光固化胶黏剂的粘接力强不易碎,同时不具备防伪能力。
本文研究了一种新型的易碎防伪胶水来替代易碎贴纸。
该胶水具备以下几个特点:(1)胶水易碎,螺丝刀能简单戳穿。
(2)胶水固化速度快。
(3)有一定的防伪性,第三方不易模仿。
(4)用镊子等工具不能完整取下,以防取下后再粘回去。
一、试验部分(一)试验原料聚酯多元醇(Mn=3000),(旭川化学(苏州)有限公司);甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA),丙烯酸异冰片酯(IBOA),(台湾长兴化学工业股份有限公司);甲苯二异氰酸酯,(德国拜耳公司);1-羟基环己基苯基甲酮(184)、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷(TPO)(德国巴斯夫公司);二月桂酸二丁基锡(DBTDL)(上海德音化学有限公司);气相二氧化硅(NK2000)(德国赢创公司),温变粉(深圳千变色科技有限公司);荧光增白剂(广州壹诺化工科技有限公司)。
光固化胶粘剂的研究进展

光固化胶粘剂的研究进展摘要:本文从光引发剂、预聚物和活性稀释剂3方面介绍了UV光固化胶粘剂的最新研究进展。
展望了UV固化胶粘剂的研究与发展方向。
关键词:紫外光固化;胶粘剂;应用光固化胶粘剂(以下简称光固胶)可分为紫外光(UV)固化胶粘剂(波长200~400 nm)和可见光固化胶粘剂(波长400~500 nm)。
UV光固化就是用适当波长和光强的紫外光照射,使光引发剂迅速分解成自由基或阳离子,进而引发不饱和有机化合物发生聚合反应,最终生成交联结构的固化产物。
自1960 年国外报道UV光固胶以来,该胶已在许多工业领域应用i,尤其是需要快速装配的高技术产业领域,例如LCD(液晶显示器)制造业;照相机等光学产品制造业。
UV 光固胶的优点是:(1)固化时间短,一般1~几十秒即可固化;(2)粘接范围广,可粘接金属、玻璃、塑料等各可固化;(2)粘接范围广,可粘接金属、玻璃、塑料等各种材料,也可进行结构材料的粘接;(3)环保、安全,适用于高速自动化生产。
UV光固胶主要由光引发剂、光敏树脂(预聚体)和活性稀释剂组成。
本文主要介绍近几年来紫外光固化胶粘剂的研究现状与发展。
1、 UV光引发剂光引发剂是光固胶组成中最重要的成分。
选用光引发剂时应注意其吸收光谱与光源的发射光谱相匹配,在UV光源的光谱范围内光活性要高,具有较高的活性体(自由基或阳离子)量子效率,在齐聚体和单体中有良好的溶解性和反应活性。
另外,为了提高光固化速度可使用复合光敏引发剂。
光引发剂主要是影响固化速度和固化程度。
C. Decker等和Zbigniew Czech等都对光引发剂的影响进行了探讨。
Xinyan Xiao等以双酚A环氧树脂为基体,丙烯酸和马来酸酐为改性剂合成了一种新型的水性环氧丙烯酸酯,外加纳米硅溶胶(溶胶凝胶法),制备了UV光固化水性环氧丙烯酸/硅溶胶杂化材料。
进行了光引发剂含量对固化体系固化时间的影响程度试验,结果表明,固化程度最高可达88%,光引发剂的最佳用量为3.5%,固化时间为40 s,而且纳米硅溶胶的加入改善了水性环氧丙烯酸酯热稳定性。
紫外光固化胶粘剂的研究及应用

紫外光固化胶粘剂的研究及应用紫外光(UV)固化胶粘剂是一种新型的胶粘剂,其固化过程通过紫外光的照射来进行。
与传统的胶粘剂相比,UV固化胶粘剂具有固化速度快、节能环保、粘接强度高等优点,因此在许多领域有着广泛的应用。
紫外光固化胶粘剂的研究主要集中在改善其性能和开发新的应用。
首先,研究人员通过改变固化剂的组成和配比,探索不同条件下的固化效果。
例如,添加特殊的聚合剂可以增强固化胶粘剂的粘接强度;改变添加剂的含量和配比可以调节其流变性能,从而实现对胶粘剂的控制。
此外,研究人员还通过探索不同的光固化体系,如混合光固化体系、光引发聚合体系等,以改善胶粘剂的性能。
紫外光固化胶粘剂在各个领域都有广泛的应用。
首先,在制造业中,它被广泛应用于印刷、涂料和电子行业。
在印刷行业中,紫外光固化胶粘剂能够在几秒钟内固化,同时保持高质量的印刷效果。
在涂料行业中,它可以用于高光泽和高附着力的涂层。
在电子行业中,紫外光固化胶粘剂可用于粘合电子元件,具有高粘接强度和快速固化的特点。
其次,在日常生活中,紫外光固化胶粘剂也有着广泛的应用。
例如,在家庭装修中,它可用于粘合各种材料,如木材、瓷砖和金属;在家具制造中,紫外光固化胶粘剂可以用于粘合家具的不同部件,具有强度高、速度快的优势;在汽车制造中,它可以用于粘合汽车零部件,具有高粘接强度和耐高温的特点。
此外,紫外光固化胶粘剂还被广泛应用于医疗和食品行业。
在医疗领域中,它可以用于制造医疗器械、医用胶带等,具有无毒、无味、无刺激等特点;在食品行业中,紫外光固化胶粘剂可以用于粘合食品包装材料,确保食品的安全和卫生。
总之,紫外光固化胶粘剂是一种具有良好性能和广泛应用前景的胶粘剂。
随着对其性能和应用的研究不断深入,相信它将在更多领域发挥重要作用。
紫外光固化胶粘剂的粘接性能研究

甲基 丙烯酸 酯( 简称 M0) US 2,H S公司 ,工业 品;1 - ,4 丁二醇二 甲基 丙烯 酸酯 (,- DD 1 B MA,简称 M0) E US A公司 ,工 4 3 ,D G S
业 品;安息香类光引发剂 ( 简称 1 ), R 0 1 AC OS公 司,分析纯 。
目前 国内研 究较 多的是 u 固化技术 在涂 料方面 的应用 V
所谓紫外光 ( V)固化就是当适 当的波长和光强的紫外光 u 照射时 ,光 引发剂迅速分解成 自由基 ,进 而引发不饱和有机化 合物 发生聚合反应 ,最终生成交联结构大 分子 的过程 。紫外光 固化技术具有 :固化速度快、 固化温度低 、无污染、节省能源 等显著 的优点 。 近些年来 ,随着 人们环境意识 的加强及高新技 术的发展 , u 固化技 术得到 了人们 的广泛重视 ,其研究 开发工作也引起 V
比 , 尚有 较 大 的差 距 。
发剂 I 并置于锥形瓶 中,在 2  ̄ ( ) 】 5CF用磁力搅拌器搅拌 3 i, 0r n a 得到 浅黄色透 明状 液体 ,装瓶待测。
1 . 3分析测试
1 . 胶 粘 剂 的 固化 .1 3
我们采 用三种丙烯酸酯类单 体配制 了 u 固化胶粘剂 ,用 V
了研 究 人 员 的极 大 兴 趣 _ J l。 。
粘接塑料和玻璃用的新型紫外光固化胶粘剂的性能

第33卷第5期2006年北京化工大学学报JOURNAL OF BEI J IN G UN IV ERSIT Y OF CHEMICAL TECHNOLO GYVol.33,No.52006粘接塑料和玻璃用的新型紫外光固化胶粘剂的性能孙 芳1 黄跃东2 熊 军1(1.北京化工大学理学院,北京 100029;2.吉林工业职业技术学院,吉林吉林 132013)摘 要:考察了活性单体、预聚体及偶联剂对紫外光固化胶粘剂的粘接强度、体积收缩的影响。
结果表明,极性单体A 、偶联剂KH 2570的加入有利于提高胶粘剂的粘接强度,芳香族聚氨酯预聚体胶粘剂体系的粘接强度较高,活性单体官能度越高,体积收缩越大。
所研制胶粘剂的剪切强度可达5198MPa ,体积收缩为3167%,在可见光区透光率为97%,玻璃化转变温度为88102℃。
关键词:紫外光固化;胶粘剂;聚氨酯丙烯酸酯中图分类号:TQ57收稿日期:2005212231第一作者:女,1969年生,工学博士E 2mail :sunfang60@yeah 1net引 言紫外光固化胶粘剂与其他胶粘剂相比,不仅具有储存期长、无溶剂、固化过程及固化后气味低等长处,更突出的优点是固化速率快、室温下可固化、无污染、易操作及能耗少。
这些优点使其在电子、光学、医疗、精密仪器等领域得到广泛应用,尤其适用于玻璃和塑料等不宜受热和高速生产等场合[123]。
由于表面极性相差较大,塑料与玻璃基材相互粘接是非常困难的。
在这种情况下要求胶粘剂组成既要对极性较高的玻璃表面有亲和性,又要对极性较低的塑料表面有较佳的附着力,同时由于两种基材都不宜受热,所以要求胶粘剂能在较低温度下完成固化。
光固化胶粘剂体系是由预聚体、活性单体、光引发剂及其他助剂组成的。
预聚体和活性单体种类很多,可以在很宽范围内调节胶粘剂的性能,使其达到使用要求,而紫外光胶粘剂更为突出特点就是可室温快速固化,紫外光粘合剂的这些特性可以用于解决塑料和玻璃的粘接难题。
紫外光固化胶的组成及应用

紫外光固化胶的组成及应用紫外光固化胶,又称UV胶是一种由光引发剂在紫外光下迅速固化,产生活性自由基或阳离子,导致不饱和单体聚合和交联反应的粘合剂。
它不仅可以在链的末端产生一个新的起始中心,而且在光消失后,还可以在固化和引发聚合后发生,使不易到达的部分凝固。
标签:UV固化粘合剂;组成;应用与以甲基丙烯酸甲酯为稀释剂制备的光敏胶粘剂相比,该胶粘剂具有更好的粘接强度和抗水性。
合成的透明UV固化胶具有良好的折射率、良好的粘接强度和耐候性。
同时还具有固化时收缩率低、固化后热膨胀系数低、玻璃化温度高的优点。
一、特点紫外光固化胶固化具有以下特点:(1)固化时间短,固化时间一般在1分钟内完成,有利于自动化生产、高效、高能量利用、低固化温度、室温固化;(2)绿色环保,采用低挥发性原料,不使用溶解剂,几乎完全固化;(3)光学性能好,耐候性好,无色黄色凝胶,透明度高,薄膜的性能优于热固化膜,硬度高,耐磨性好,阻燃性好。
由于这些独特的优点,固化胶得到了迅速的推广和广泛的应用。
二、紫外光固化胶的组成1.活性稀释剂。
活性稀释剂是指各种具有不饱和度或官能团的单体,能聚合参与光固化反应,并对光固化齐聚体起稀释、调节黏度的作用,有利于涂布ⅢJ。
活性稀释剂可发生光固化反应,故减少了UV胶有机物质的挥发,具有良好的环保性能。
活性稀释剂固化时具有收缩特性,很大程度上影响了UV胶的粘附力,且对皮肤有较大的刺激性。
故减少其用量,解决光固化树脂的黏度问题成为研究重点。
引用二羟甲基丙酸为活性稀释剂,合成了一定支化度的端羟基支化树脂;再用烯丙基醚马来酸酐部分改性后成为一种热固化型支化聚酯。
该合成物黏度低,减少了uV胶中活性稀释剂的用量,且其固化速率和固化膜的硬度随官能度的增加而提高,具有很好的性能。
用丙烯酸一2一乙基己酯和丙烯酸叔丁酯作为活性稀释剂,采用悬浮聚合法制得微球型PSA,制得的uV胶体积收缩率下降,但其粘接强度、剪切强度、剥离强度也受到影响。
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紫外光固化胶粘剂粘接强度的研究结果
UV(紫外光)固化胶具有固化速率快、可大面积施工和生产效率高等优点,已在电子电器、医疗器械等领域中得到广泛应用。
UV固化胶的粘接强度主要与配方、被粘接材料及其表面处理技术等有关,并且UV固化胶中低聚物的选择及配方设计极其重要。
其粘接强度的影响因素如下:
1、稀释单体种类对胶粘剂粘接强度的影响
通过实验得知,当稀释单体为四氢呋喃丙烯酸酯和丙烯酸异冰片酯时,相应胶粘剂的粘接强度相对较高,体积收缩率相对较低。
这是由于这两种稀释单体均属于单官能团单体,并且两者侧基体积均较大,故相应胶粘剂的体积收缩率均相对较低;另外,四氢呋喃丙烯酸酯对大多数塑料(包括PC)的溶胀能力均较强,从而有利于改善相应胶粘剂与塑料间的粘接强度。
综合考虑,本研究选择四氢呋喃丙烯酸酯作为UV固化胶的稀释单体。
2、偶联剂种类及用量对胶粘剂粘接强度的影响
KH-560、KH-570对胶粘剂附着力的贡献相对较大(这是由于前者分子中环氧基与PC的亲和力较好,后者分子中双键可在UV辐照下参与固化反应,故相应胶接件的剥离强度明显提高)。
综合考虑,选择KH-560为偶联剂时较适宜。
通过实验可知,胶粘剂剥离强度随KH-560用量增加基本上呈先快速上升后趋于稳定态势;当w(KH-560)=1.50%时,胶粘剂的剥离强度相对最高。
这是由于过少的KH-560不能完全润湿、覆盖被粘物表面,致使胶接件的剥离强度相对较低;过多的KH-560会与水在胶接界面处发生缩合反应,致使胶粘剂的剥离强度不升反降。
综合考虑成本与性能因素,选择w(KH-560)=1.00%时较适宜。
3、填料种类及用量对胶粘剂粘接强度的影响
填料既可以调节体系黏度,又具有补强作用,因此填料种类对胶粘剂性能影响较大。
在其他条件保持不变的前提下[如w(二官能团PUA)=64%、w(四氢呋喃丙烯酸酯)=30%、w(KH-560)=1.00%、w(填料)=2.0%和w(HCPK)=3.0%等],通过改变填料类型来考察胶粘剂剥离强度的变化情况。
由实验可知,胶粘剂的剥离强度随填料种类不同而异;当填料为TiO2时,相应胶粘剂的剥离强度相对最低;当填料为nano-SiO2时,相应胶粘剂的剥离强度相对最高。
这是由于TiO2能吸收大量UV辐射能,致使相应胶粘剂固化不完全,表现为胶粘剂的粘接强度极低;硅灰粉
粒径较大,会阻止UV深层固化,致使相应胶粘剂的粘接强度相对较低;nano-CaCO3易吸湿,因而会严重影响UV固化胶的长期稳定性;nano-SiO2既具有增黏作用,又赋予胶粘剂良好的粘接强度,因此本研究选择其作为UV固化胶的填料。
4、光引发剂用量对胶粘剂粘接强度的影响
UV固化胶的性能与光引发剂种类及用量有关:一方面光引发剂种类必须与UV辐射源相匹配;另一方面光引发剂用量会直接影响临界曝光量和透射深度,因而对胶粘剂的固化性能及固化深度影响较大。
HCPK是常用的光引发剂,其最大吸收波长为333nm,与市售的主发射波长为365nm的UV 辐射源相接近;同时其具有引发活性高、不易黄变和热稳定性好等优点。
因此,本研究选择HCPK作为UV固化胶的光引发剂。
实验得知,胶粘剂剥离强度随HCPK用量增加呈先快速上升后缓慢下降态势;当w(HCPK)=3.0%时,剥离强度相对最大。
这是由于光引发剂用量过少时,胶粘剂固化不充分,表现为剥离强度相对较低;光引发剂用量过多时,体系中会残留较多的引发剂,致使胶粘剂的粘接强度和耐久性呈下降态势。
综合考虑,选择w(HCPK)=3.0%时较适宜。
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