光固化胶水知识讲座

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光固化胶水知识讲座
中汽胶业刘博士

1

光固化的优势
2 3
4
光固化机理
光固化设备
光固化胶的应用
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光固化的优势
FIVE E
经济(Economy) 节能(Energy) 环保(Ecology) 高效(Efficiency)
多能(Enabling)
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具体表现
单组分,使用方便 固化速度快 室温或低温即可固化
op-19
暂时固定用,可轻易剥离,硬化后柔软可接着玻璃、塑料、金属 op-24 镜片接着,低收缩率(3%以下),耐水,可接着多种塑料、玻璃、金属 op-52 用于镜片及光纤接着,低收缩,低吸水率可接着各种玻璃 op-60
主要用于光纤排线接着,低收缩,低气体挥发,耐湿气,可接着金属、 玻璃、陶瓷,耐燃材料等级FR-4
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Loctite3011
Loctite3106
Loctite3491
快速紫外光固化,中等粘度,365nm紫外光下在数秒内固化成一 种耐冲击的胶层,具有优异的耐长期湿度或水浸的性能。适用于 玻璃与玻璃,汽车的照明元件。 1,100 CPs 100mW/cm2 Fusion H灯固定时间1秒。
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光引发剂苯甲酮的吸收光谱
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无极灯
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Page 25
Page 26
Page 27
Page 28
Page 29
紫外光固化机
光源
传动装置
反射器
主要组成部件
防护箱体 冷却装置
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椭圆形反向罩的聚焦
抛物形反向罩发射平行光
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胶种 金属 塑料 玻璃 橡胶 木材
UV胶 好 优异 优异 一般 差
硅胶 好 一般 很好 好 一般
双组分 聚氨酯 好 很好 好 好 一般
瞬干胶 很好 优异 差 很好 好
双组分 环氧胶 优异 一般 优异 一般 很好
热熔胶 好 很好 好 一般 优异
丙烯酸 酯AB胶 优异 优异 好 差 好
改性聚 氨酯 很好 好 好 差 很好
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固化后性能比较
胶种 搭接剥 离强度 剥离强 度 拉伸强 度 伸长率 柔韧性 硬度
UV胶
硅胶
双组分 聚氨酯 中等 中等 中等 高 软
瞬干胶
双组分 环氧胶 高 中等 高 低 硬
热熔胶
丙烯酸 酯AB胶 ห้องสมุดไป่ตู้ 高 高 中等 半硬
改性聚 氨酯 中等 中等 中等 高 软
高 中等 高 中等 半硬
低 中等 中等 高 软
潮气 10~30 分钟 1~7天
0.025~0.15
室温
室温
5秒
30~60 秒
0.05~0.25
5秒
24小时
0.025~ 0.15
20~80秒
冷却时
20分钟
24小时
0.025~1.0
25分钟
1~7天
0.025~0.15
填充间 隙mm
最大间 隙mm
0.05~0.12
6.0
6.0
3.0
0.25
3.0
6.0
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(3)活性中心引发形成单体链;
(4)交联成聚合物链形成固化状态。
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有一种被粘 物能透过紫 外光
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粘接力: 粘合剂与被 粘物间的粘 合强度
粘接强度
内聚力: 粘合剂内 部强度
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光固化设备
紫外光光源
紫外光固化机
A B C D
光固化常用 设备和仪器
固化所消耗的能量小
固化设备简单 无大气、水污染
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UV胶与其它胶种性能比较
胶种
UV胶 固化速 度快
硅胶 耐高低 温,柔 韧性好
双组分 聚氨酯 优异的 柔韧性
瞬干胶 粘接材 质广
双组分 环氧胶 多样化 配方, 性能可 调 双组分 混合 -54~ 82℃ 204℃
热熔胶 应用广, 固化快, 可填充较 大间隙 使用温度 受限 -54~ 121℃ 165℃
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Loctite366
紫外光固化或活化剂固化,用于粘接电子设备,家电元件和装饰元 件。 7,500 CPs 100mW/cm2中压汞灯固化15秒表干
紫外光固化低粘度胶,医用塑料和金属件间的粘接。 90 CPs 100mW/cm2中压汞灯固化5-10秒表干,典型固化时间20-30秒。 触变性胶粘剂,紫外光固化或足够强度可见光固化,适用于要求 有大间隙填充能力(0.25mm)和结合柔韧的场合,如电动机平衡 装置上。 5,000 CPs 50mW/cm2金属卤灯固化小于5秒表干,100mW/cm2 Fusion V灯固 化小于5秒表干,固化30秒后,固化深度超过13mm。
高 低 高 低 硬
低 中等 低 高 半软
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固化时间与填充间隙比较
胶种
UV胶
硅胶
双组分 聚氨酯 室温混 合 5~60 分钟 24小时
0.1~0.15
瞬干胶
双组分 环氧胶 室温混 合 5~20 分钟 12~24 小时
0.1~0.15
热熔胶
丙烯酸 酯AB胶 室温混 合
改性聚 氨酯 潮气
固化方 紫外/可 式 见光 平均固 定时间 全固时 间
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DVD光盘邦定UV胶
2009年CD/DVD光盘邦定UV胶用量约为6500~7500吨。
主要生产商有:大日本油墨DIC,牌号DIC661、DIC640等;索尼化学 (Sonybond),牌号SK 6400等;汽巴精化CIBA,牌号CIBA XD457-1; 法国Ventico公司,牌号Ventico 4763、Ventico 4719等;北京绿成长 兴科技有限公司,牌号6823、6815、6803-5等。 主要客户:铼德科技、珠海新奥林、河南凯瑞等
点光源光固化机
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手提式光固化机(面光源)
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手提式光固化机
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手提式光固化机(点光源)
Page 44
紫外光照度计
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紫外光能量计
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光固化胶的应用
塑料自粘和互粘
玻璃自粘 塑料与玻璃互粘
塑料与金属互粘
玻璃与金属互粘
丙烯酸 酯AB胶 高冲击 强度, 柔韧性 好 双组分 混合 -54~ 121℃ 121℃
改性聚 氨酯 柔性好 可涂性
优点
缺点 使用温 度
有光照 才固化 -54~ 149℃ 176℃
粘接性 能差 -54~ 204℃ 385℃
对潮气 敏感 -54~ 121℃ 149℃
不耐溶 剂 -54~ 82℃ 121℃
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492
透明,柔韧,耐冲击,可选择用UV、促进剂、加热等任一方式固化,适 用于玻璃对金属和热塑性塑料的接着
620、621 高强度,耐冲击,可选择用UV、促进剂、加热等任一方式固化,适用于 玻璃、金属及难接着塑料,如电木、尼龙等,电气性佳 800 高强度,耐冲击,不需使用UV光,以促进剂固化,不需要混合及考虑配 比,适用于玻璃、金属及部分塑料,电气性特佳,最适合用于马达。 921 透明,高强度,可用UV光固化或加热固化,可接着玻璃、金属 984-lvuf PCB绝缘披覆,具有荧光效果容易检查,无法照射UV光处可加热固化, ul及mil认证 Page 58
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UV胶的主要性能参数
粘度
临界曝光量 透射深度
固定时间
剪切强度 抗张强度
伸长率(冲击强度)
耐高低温性能 耐水煮性能
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乐泰LOCTITE
Loctite3733 紫外光固化胶粘剂,用于LCD灌晶处的封口。 13,000 CPs 40mW/cm2高压汞灯固化5秒表干,50秒固化深度4.5mm Loctite3779 紫外光固化胶粘剂,用于LCD管脚固定。 12,000 CPs 100mW/cm2高压汞灯固化7秒表干,20秒固化深度2.0mm Loctite352 紫外光固化或热固化或活化剂固化,高粘度结构胶,用于粘接电子 设备,仪表和玻璃装饰元件。 19,500 CPs 100mW/cm2中压汞灯固化小于10秒表干
用于一次性医用设备组装件。 300 CPs 100mW/cm2 Fusion V灯固化小于5秒表干(产品类似于3106),固化 30秒后,固化深度超过13mm。
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戴马士Dymax
2008年销售额 3千万 美金
6-620\6-621
快速固化,通用型,可接着大部分塑胶、玻璃、金属 6-602 reva 快速固化,通用型,高强度,可接着不锈钢、铝、光滑面玻璃,多重固 化,与促进剂配合对金属接着力超强 9-984-lvuf 超快速固化,低稀粘度,固化后有荧光易于检测,亦可加热固化,通过 mil及ul认证。 401 低稀粘度,适合大面积玻璃接着 425、4-425 低稀粘度,适合立面水晶玻璃粘接,高透明度
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LCD/OLED封装
2009年全球LCD、OLED(有机电致发光显示器)UV固化封装胶用量约 为2540吨。
其中LCD封口、管脚固定UV胶
回天,8~10吨每年,200块每公斤;
德邦,1吨每年; 飞世尔Fisher,10吨每年,200块每公斤。 主要客户:比亚迪、富士康、京东方、上广电、昆山龙腾光电、深圳天 马、北京维信诺(OLED)等。
不耐高 温 -54~ 93℃ 93℃
最高瞬 时耐温
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耐溶剂性比较
胶种 耐极性 溶剂 (异丙 醇、丙 酮) 耐非极 性溶剂 (汽油、 机油、 甲苯)
UV胶
硅胶
双组分 聚氨酯
瞬干胶
环氧胶
热熔胶
丙烯酸 酯AB胶
改性聚 氨酯




很好



很好
一般


优异

很好

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粘接材质比较
履带式光固化机
Page 32
履带式光固化机
Page 33
履带式光固化机
Page 34
箱式光固化机
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LED光源光固化机
Page 36
LED光源光固化机
Page 37
光 源 光 固 化 机
LED
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LED光源光固化机
Page 39
点光源光固化机
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481
表干佳,固化速度快,固化后硬度高,塑料粘接专用 489 超柔软,可扰性佳,可接着PET膜等多种塑料 4-20418 具有非常好的抗黄化特性,特别适合用点胶设备上胶,可接着玻璃和大 部分塑料
3069
可扰性佳,对塑料有非常好的接着 3094 低应力,不伤塑料材质,特别适合塑料和其他材质的接着,尤其适合数 码镜头的组装
通过电光能量 的转换使LED大 功率紫外线二 极管芯片产生 的高纯度365nm 单色紫外光
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紫外光谱输出
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200-280nm
280-320nm
320-450nm
高压汞灯光谱输出分布
Page 19
D灯光谱输出分布
Page 20
H灯光谱输出分布
Page 21
V灯光谱输出分布
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UV易剥离保护蓝胶
目前国内需求量约为400~500吨每月,主要产品为热固化易剥离蓝胶。
生产商:旭化成(Asahi Kasei),占90%以上的国内市场份额。型号为 503F系列;日本丰阳化学HOYO,型号MI-B019ECW5。热固型售价 为400~500元/公斤,大厂拿货价约为250~260元/公斤。 国内有许多小厂做可剥蓝胶,如中山鑫泰电子等。 主要客户:中华意力、建业科技、泰山电子等(电阻式触摸屏) UV固化与热固化比较:印刷厚度低,一般15~20um即可;剥离后不会 出现雾状现象;不需要冷冻保存;不需要高温烘烤固化(130℃*15~ 20min),节约能源,同时不会产生挥发物。
op-61 主要用于光纤排线接着,超低收缩,低气体挥发,耐湿气,低膨胀系数, 可接着金属、玻璃、陶瓷,耐燃材料等级FR-4
紫外光照度计 紫外光能量计
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汞蒸汽灯
金属卤素灯
无极灯
LED-UV灯
低压汞灯 中压汞灯 高压汞灯
铝、锗、镁、 铊、铁的碘 化物加入到汞 中,向长波方 向移动
通过高频发生器 的电磁场以感应 的方式耦合到灯 内,使灯泡内的 气体雪崩电离, 形成等离子体。 等离子受激原子 返回基态时辐射 出紫外线。
Loctite3493
快速紫外光固化,高粘度胶,365nm紫外光下在数秒内固化成一 种耐冲击的胶层,具有优异的耐长期湿度或水浸的性能。适用于 玻璃与玻璃,汽车的照明元件。 5,500 CPs 100mW/cm2 Fusion H灯固定时间1秒。
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Loctite3311
紫外光固化或足够强度可见光固化,可形成柔韧透明的胶层,适
12.5
6.0
Page 9
光固化机理
紫外光照射下,光引剂分解产生活性中心,引 发链式反应,单体和预聚物交联聚合,得到不 溶不熔的高性能胶粘物。
Page 10
引发机理
自由基光 固化
阳离子光 固化
Page 11
(1)单体与光引发剂混合,无 紫外光接触时贮存稳定
(2)受到紫外线照射时,光引 发剂形成自由基或阳离子;
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