1、PartPart 1 1 紫外线紫外线固化胶固化胶粘粘剂剂吴小霞吴小霞.2022-12-312 优点优点 快速固化快速固化 提高产品生产效率提高产品生产效率 能量能量损耗较低损耗较低 适合全自动适合全自动化化生产生产 合乎健康及合乎健康及环境法律环境法律要求要求 粘接范围广粘接范围广,金属玻璃塑料等金属玻璃塑料等 紫外线胶粘剂优紫外线胶粘剂优缺缺点点 缺点缺点 设备投资设备投资 材料必材料必须须透紫外透紫外光光 深层固化有限制深层固化有限制.2022-12-313内容介绍内容介绍 丙烯酸酯单体、低聚物的介绍丙烯酸酯单体、低聚物的介绍 紫外线光谱简介紫外线光谱简介 UVUV胶胶的的固化机理固化机
2、理 UVUV胶胶的组成的组成 UVUV胶配方设计的要点胶配方设计的要点.丙烯酸酯单体种类繁多：通式CH2=CR1COOR2,其中R1为-H或-CH3，R2是一个烷基，如甲基、乙基、丁基等等，随取代基不同，物性也相差很大。2（2乙氧基乙氧基）乙基丙烯酸酯（EOEOEA）2苯氧乙基丙烯酸酯（PHEA）丙烯酸十二酯（LA）异冰片丙烯酸酯（IBOA）2022-12-314.根据结构组成可分为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、纯丙烯酸酯五大类。环氧环氧丙烯酸酯丙烯酸酯 由环氧树脂和(甲基)丙烯酸或含有羟基的丙烯酸酯化而得到。其分子结构中含有不饱和的双键、羟基、酯基和醚基，其中端基
3、的不饱和双键能够发生交联反应使树脂固化。2022-12-315.聚氨酯丙烯酸酯 由聚酯或聚醚二元醇或多元醇与二异氰酸酯、含羟基丙烯酸酯单体合成，分子中含有氨基甲酸酯嵌段，具有优异的综合性能，而且，可通过合成工艺的调节事先设计控制其柔韧性、硬度、耐候性。聚酯丙烯酸酯由含羟基的聚酯树脂与丙烯酸反应缩合聚合而制得。2022-12-316.2022-12-317紫外线紫外线(UV)40400nm 4001000nm紫外线紫外线X射线射线 射线射线可见光可见光 红外线红外线微波微波无线电波无线电波电磁光谱电磁光谱.2022-12-318 紫外线的紫外线的分类分类 UVA(315-400nm)用于低能量的
4、用于低能量的UV聚合反应聚合反应.也用于荧光检验也用于荧光检验 UVB(280-315nm)同同UVA一起用于聚合反应一起用于聚合反应 UVB是皮肤晒黑，灼伤的来源是皮肤晒黑，灼伤的来源 UVC(200-280nm)用于用于UV油墨和漆的快速表油墨和漆的快速表面固化面固化,也用于消毒和杀菌也用于消毒和杀菌 VUV(200-100nm)只能用于真空环境只能用于真空环境.2022-12-319 UV胶胶的固化机理的固化机理 P :光光引发剂引发剂 UV:紫外紫外光线光线 R*:自由基自由基l M :单体单体P R*RM*RMM*聚合物聚合物UV.2022-12-3110 UV胶胶的的基本基本组成组
5、成 低聚物低聚物 低聚物是UV胶的主要成分，构成胶粘剂的骨架，固化后产品的基本性能，如硬度、柔韧性、胶接强度、耐介质性和耐老化性等主要由低聚物的结构和分子量决定。其反应速度与分子量、官能度、官能团的种类有关。单体（活性稀释剂）单体（活性稀释剂）直接参与体系固化交联，又被用作稀释剂，使胶粘剂具有便于施工的粘度。决定了UV胶的性能如固化速度、交联密度、粘度、粘接强度、浸润性等等。.光引发剂光引发剂是光固化体系必不可少的关键组分，分为自由基I型(裂解型)和自由基II型(提氢型)，从光引发效率、表面干燥性、深层固化、胶液颜色、固化物颜色综合考虑，往往需要2种以上的光引发剂配伍使用，才能达到满意的使用效
6、果。其他助剂其他助剂还可根据需要添加多种助剂改善体系的性能，如流平剂、触变剂、附着力促进剂、阻聚剂等。2022-12-3111.2022-12-3112.2022-12-3113表面氧阻聚表面氧阻聚O O2 2O O2 2O O2 2O O2 2O O2 2R.R.R.R.胶粘剂胶粘剂基材基材R.自由基自由基 氧的存在对自由基聚合有阻聚作用，表现在：氧分子捕捉自由基，生成过氧化自由基，使链反应终止。.2022-12-3114 配方设计时，用混合光引发剂（I型+II型）用惰性气体(氮气)环境包围 用较高的紫外线强度 用含254nm 波长的紫外线光源表面脱粘表面脱粘.2022-12-3115 体积
7、收缩与粘接力体积收缩与粘接力 自由基光固化体系收缩大，一般丙烯酸酯单体的收缩率在8%以上。UV胶要求低收缩，固化过程体积收缩产生的应力，直接导致粘接力下降。采用体积收缩较少的带支链或环状的丙烯酸单体或者粘度较低的低聚物做稀释剂。.2022-12-3116 光穿过吸光物质时其强度会发生衰减，光衰减程度遵循Beer-Lambert定律。合理设计配方，采用分子量高、固化速度较快的低聚物;可酌量添加双官能度单体以提高固化速度;选择合适的光引发体系，比如光引发活性高、吸收波长在 400nm附近的光引发剂，比如TPO、819。选用高强度的紫外光源，增加辐照时间。.室温固化丙烯酸酯结构胶粘剂.室温快速固化，
8、一般3-15分钟定位，有的可快达十几秒,24小时完全固化。使用方便,不需要严格计量。二液可分别涂布，使用寿命不受限制。不需严格表面处理,可进行油面粘接。被粘接材料范围宽广，如不锈钢、铝合金、钢、铜、铁等金属材料、硬塑料、硬橡胶、陶瓷、玻璃等非金属材料。粘接强度高,韧性好,抗冲击,剥离强度高。2022-12-3118.室温固化丙烯酸酯胶粘剂的固化反应是一种包括共聚、接枝、交联在内的，由氧化一还原引发体系引发的自由基聚合过程，其反应服从自由基连锁反应的基本规律，即链引发、链增长、链转移、链终止链反应阶段。简单来说，即是引发剂与促进剂、助促进剂接触后，室温下发生反应，产生活性自由基，自由基转移到高分
9、子弹性体的支链上、进行接枝聚合反应，并形成新的活性中心，引发单体进行接枝聚合反应，从而交联固化。2022-12-3119.丙烯酸酯单体、低聚物丙烯酸酯单体、低聚物 甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟乙(丙)酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、聚氨酯丙烯酸酯等。聚合物弹性体聚合物弹性体(增韧提高抗冲击性、参与接枝共聚反应增韧提高抗冲击性、参与接枝共聚反应)：氯丁橡胶、丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、ABS、SBS等。引发剂引发剂 常用过氧化物作引发剂，二酰基过氧化物(如BPO、LPO)，过氧化氢类(如异丙苯过氧化氢CHP、叔丁基过氧化氢)，过氧化酮类(如过氧化甲乙酮)2022-12-3120.2
10、022-12-3121稳定剂稳定剂(提高胶液贮存稳定性提高胶液贮存稳定性)：对苯二酚、对苯醌、吩噻嗪、2，6-二叔丁基-对甲酚等。促进剂促进剂(还原剂，加速固化反应还原剂，加速固化反应)胺类(如,-二甲基苯胺，乙二胺，三丁胺、醛胺缩合物)，硫脲类(如四甲基硫脲，乙烯基硫脲)，酮类(如乙酰丙酮)，硫类(如十二烷基硫醇、苯并噻唑类)。助促进剂助促进剂(加速固化反应加速固化反应)有机金属盐，如环烷酸钴，环烷酸铜、异辛酸铜；糖精。溶剂溶剂 乙醇，丙酮，丁酮等。.分为底涂型、双主剂型两大类。分为底涂型、双主剂型两大类。底涂型底涂型有主剂及底剂两个组分。有主剂及底剂两个组分。主剂包括丙烯酸酯单体、低聚物，
11、聚合物弹性体，引发剂（氧化剂），稳定剂等；底剂包括促进剂（还原剂）、助促进剂、溶剂等。双主剂型双主剂型不用底剂，两个组分均为主剂，其中一个不用底剂，两个组分均为主剂，其中一个主剂主剂中含有引发剂，另一个中含有引发剂，另一个主剂主剂中含有促进剂及助促进剂。中含有促进剂及助促进剂。可根据需要加入增稠剂、触变剂、填料、偶联剂、颜料等可根据需要加入增稠剂、触变剂、填料、偶联剂、颜料等其他助剂。其他助剂。2022-12-3122.一个强有力的氧化还原体系一个强有力的氧化还原体系 使用的氧化还原体系必须匹配且高效，才能保证室温快速固化并且固化完全。一个决定固化产物基本性能的单体组合一个决定固化产物基本性能的单体组合 一般选用反应活性高的甲基丙烯酸酯单体与含羟基单体混合，配制性能优异的胶粘剂。选用高分子弹性体选用高分子弹性体(接枝共聚物或丙烯酸酯低聚物接枝共聚物或丙烯酸酯低聚物)可显著改善固化产物的脆性，同时增加胶液粘度，减缓氧气在胶液中的扩散，加快链增长速率。胶液快速固化与贮存稳定性矛盾的解决胶液快速固化与贮存稳定性矛盾的解决 需要加入阻聚剂及金属离子螯合剂，既保证贮存稳定性，又不影响固化速度。2022-12-3123.
