UV膠固化過程中應注意的四個問題

來源:林上科技   發布時間:2012/07/15 17:26  瀏覽:5245
光固化材料的基本組成有預聚物、稀釋劑、光引發劑、助劑、顏料。光的固化化學過程是光引發劑吸收光子能量而激發,形成游離基,這些游離基引發預聚物和稀釋劑聚合,光固化過程中需要用紫外線強度檢測儀來檢測其固化光源的強度,或者用紫外能量計來檢測固化過程中的能量是否達標。對于UV膠固化過程中需要注意四個問題。

光固化材料的基本組成有預聚物、稀釋劑、光引發劑、助劑、顏料。光的固化化學過程是光引發劑吸收光子能量而激發,形成游離基,這些游離基引發預聚物和稀釋劑聚合(引發分子鏈增長)。光固化過程中需要用紫外線強度檢測儀來檢測其固化光源的強度,或者用紫外能量計來檢測固化過程中(zhong)的(de)能量是否達標(biao)。對于UV膠固化過程中(zhong)需要注意(yi)四個問題(ti):

紫外能量計

1、稀釋單體種類對膠粘劑粘接強度的影響
? ? ? ? ? ? 通過實驗得知,當稀釋單體為四氫呋喃丙烯酸酯和丙烯酸異冰片酯時,相應膠粘劑的粘接強度相對較高,體積收縮率相對較低。這是由于這兩種稀釋單體均屬于單官能團單體,并且兩者側基體積均較大,故相應膠粘劑的體積收縮率均相對較低;另外,四氫呋喃丙烯酸酯對大多數塑料(包括PC)的溶脹能力均較強,從而有利于改善相應膠粘劑與塑料間的粘接強度。綜合考慮,本研究選擇四氫呋喃丙烯酸酯作為UV固化膠的稀釋單體。
? ? ? ?2、偶聯劑種類及用量對膠粘劑粘接強度的影響
? ? ? ? ? ? KH-560、KH-570對膠粘劑附著力的貢獻相對較大(這是由于前者分子中環氧基與PC的親和力較好,后者分子中雙鍵可在UV輻照下參與固化反應,故相應膠接件的剝離強度明顯提高)。綜合考慮,選擇KH-560為偶聯劑時較適宜。通過實驗可知,膠粘劑剝離強度隨KH-560用量增加基本上呈先快速上升后趨于穩定態勢;當w(KH-560)=1.50%時,膠粘劑的剝離強度相對最高。這是由于過少的KH-560不能完全潤濕、覆蓋被粘物表面,致使膠接件的剝離強度相對較低;過多的KH-560會與水在膠接界面處發生縮合反應,致使膠粘劑的剝離強度不升反降。綜合考慮成本與性能因素,選擇w(KH-560)=1.00%時較適宜。
? ? ? ?3、填料種類及用量對膠粘劑粘接強度的影響
? ? ? ? ? ? 填料既可以調節體系黏度,又具有補強作用,因此填料種類對膠粘劑性能影響較大。在其他條件保持不變的前提下[如w(二官能團PUA)=64%、w(四氫呋喃丙烯酸酯)=30%、w(KH-560)=1.00%、w(填料)=2.0%和w(HCPK)=3.0%等],通過改變填料類型來考察膠粘劑剝離強度的變化情況。由實驗可知,膠粘劑的剝離強度隨填料種類不同而異;當填料為TiO2時,相應膠粘劑的剝離強度相對最低;當填料為nano-SiO2時,相應膠粘劑的剝離強度相對最高。這是由于TiO2能吸收大量UV輻射能,致使相應膠粘劑固化不完全,表現為膠粘劑的粘接強度極低;硅灰粉粒徑較大,會阻止UV深層固化,致使相應膠粘劑的粘接強度相對較低;nano-CaCO3易吸濕,因而會嚴重影響UV固化膠的長期穩定性;nano-SiO2既具有增黏作用,又賦予膠粘劑良好的粘接強度,因此本研究選擇其作為UV固化膠的填料。
? ? ? ?4、光引發劑用量對膠粘劑粘接強度的影響
? ? ? ? ? ? UV固化膠(jiao)的(de)性(xing)能(neng)與(yu)光(guang)引(yin)發(fa)(fa)劑(ji)(ji)(ji)種類及用(yong)量(liang)(liang)有關:一(yi)方面(mian)光(guang)引(yin)發(fa)(fa)劑(ji)(ji)(ji)種類必須與(yu)UV輻(fu)射源相匹配;另一(yi)方面(mian)光(guang)引(yin)發(fa)(fa)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)量(liang)(liang)會直接影(ying)響臨界曝光(guang)量(liang)(liang)和(he)透射深(shen)度(du)(du)(du),因而對膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)(ji)的(de)固化性(xing)能(neng)及固化深(shen)度(du)(du)(du)影(ying)響較(jiao)大。HCPK是常用(yong)的(de)光(guang)引(yin)發(fa)(fa)劑(ji)(ji)(ji),其最大吸收波(bo)長為(wei)333nm,與(yu)市售(shou)的(de)主發(fa)(fa)射波(bo)長為(wei)365nm的(de)UV輻(fu)射源相接近;同時其具有引(yin)發(fa)(fa)活性(xing)高、不(bu)易(yi)黃變和(he)熱(re)穩定性(xing)好(hao)等(deng)優點。因此,本(ben)研究選擇(ze)HCPK作為(wei)UV固化膠(jiao)的(de)光(guang)引(yin)發(fa)(fa)劑(ji)(ji)(ji)。實驗得知,膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)(ji)剝(bo)離強(qiang)度(du)(du)(du)隨HCPK用(yong)量(liang)(liang)增加呈先(xian)快速上升后緩慢下降態(tai)勢;當w(HCPK)=3.0%時,剝(bo)離強(qiang)度(du)(du)(du)相對最大。這(zhe)是由于光(guang)引(yin)發(fa)(fa)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)量(liang)(liang)過少時,膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)(ji)固化不(bu)充(chong)分,表(biao)現為(wei)剝(bo)離強(qiang)度(du)(du)(du)相對較(jiao)低;光(guang)引(yin)發(fa)(fa)劑(ji)(ji)(ji)用(yong)量(liang)(liang)過多時,體系中會殘留較(jiao)多的(de)引(yin)發(fa)(fa)劑(ji)(ji)(ji),致使膠(jiao)粘(zhan)劑(ji)(ji)(ji)的(de)粘(zhan)接強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)耐久性(xing)呈下降態(tai)勢。綜(zong)合(he)考慮,選擇(ze)w(HCPK)=3.0%時較(jiao)適(shi)宜。

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