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紫外光固化膠粘劑及其應(yīng)用分析(二)

2007/8/10 15:04:24 人評論

3、 輻射固化的特點:輻射固化的優(yōu)點:(1)無需混合的單組分體系,使用方便;(2)固化速度快,幾秒至幾十秒即可完成固化,有利于自動化生產(chǎn)線,提高勞動生產(chǎn)率;(3)固化溫度低,節(jié)省能源,室溫即可固化,可用于不宜高溫固化的材料,紫外光固化所消耗的能量與熱固化樹脂相比可節(jié)約能耗~90%;(4)無污染,可采用低揮發(fā)性單體和齊聚物,不使用溶劑,100%固化,故基本上無大氣污染,也沒有廢水污染問題;(5)性能優(yōu)良,耐磨、抗溶劑、搞沖擊、強(qiáng)度高。輻射固化的缺點:(1)設(shè)備投資較大,特別是電子束固化設(shè)備,輻射固化膠粘劑的價格高于常規(guī)膠粘劑的價格,這都分可由能耗低,生產(chǎn)效率高得到補(bǔ)償;(2)由于紫外光穿透力較弱,固化深度有限,因而可固化產(chǎn)品的幾何形狀受到限制,不透光的部位及紫外光照射不到的死角不易固化;(3)紫外光能產(chǎn)生臭氧,需要排風(fēng)系統(tǒng)。 二、固化機(jī)理: UV光固化體系分為自由基體系和陽離子體系,兩者固化機(jī)理成分都有所不同。自由基體系是由光引發(fā)劑受UV照射激發(fā)產(chǎn)生自由基,引發(fā)單體和預(yù)聚物聚合交聯(lián);陽離子體系是由陽離子光引發(fā)劑受輻射產(chǎn)生強(qiáng)質(zhì)子酸,催化加成聚合,使樹脂固化,下面以自由基體系為例說明: UV自由基固化經(jīng)過以下步驟:(1)自由基光引發(fā)劑受到UV照射后,激發(fā)分解產(chǎn)生自由基:(2)鏈引發(fā):引發(fā)劑產(chǎn)生的自由基引發(fā)樹脂和單體分子的不飽和雙鍵產(chǎn)生新的自由基。(3)鏈增長:由樹脂和單體產(chǎn)生的自由基可以繼續(xù)引發(fā)樹脂和單體分子中的不飽和雙鍵產(chǎn)生自由基,進(jìn)行自由基連鎖反應(yīng)。 (4)鏈終止:化學(xué)反應(yīng)中,由于自由基含有未偶化電子,非常活潑,極易傾向于基他自由基偶合或發(fā)生酸化作用,使鏈反應(yīng)終止。 上述反應(yīng)結(jié)果,生成高分子化合物,使膠液轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w。三、紫外光固化膠的組成1、預(yù)聚物預(yù)聚物是UV光固化膠的骨架,它是具有反應(yīng)活性的低分子聚合物,預(yù)聚物的主要功能是提供膠層的關(guān)鍵性能,例如:粘度、抗張強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、硬度和柔順性等。在光固化自由基體系中使用的預(yù)聚物是一些含雙鍵的不飽和聚合物,主要有:聚丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、不飽和聚酯、聚烯烴/硫醇等,其中環(huán)氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯反應(yīng)活性高、原料豐富、品種多、價格適中,所以用量最多。2、 單體輻射固化組分中單體又叫活性稀釋劑,其主要作用是調(diào)節(jié)粘度和參加聚合反應(yīng)。單體按官能度的多少可分為單官能單體、二官能單體及多官能單體,單官能單體固化生成線型聚合物,它有利于提高膠層的柔韌性和附著;二官能和多官能單體不僅起反應(yīng)性稀釋劑的作用,而且起交聯(lián)劑的作用,它們對膠層的硬度、韌性和強(qiáng)度有重要影響。增加單體的官能度可加速固化過程,為適應(yīng)生產(chǎn)具有良好性能的粘合劑,常使用單官能、二官能和多官能的混合物。  自由基固化體系所用的單體主要有于(甲基)丙烯酸酯類、乙烯基類和乙烯基醚類等,如苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異冰片酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、已二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯等。應(yīng)用這些單體除了考慮粘合的性能,成本等因素外,還要考慮刺激性和毒性,一些刺激性和毒性較大的品種逐漸被淘汰,更多刺激性和毒性低的品種被開發(fā)出來并用于工業(yè)生產(chǎn)。 陽離子固化體系所用的預(yù)聚物和單體與環(huán)氧樹脂膠粘劑相類似。

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