UV胶水的成分？ 环氧丙烯酸酯低聚物

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一、UV胶水的成分？

一、UV胶水的成分？

紫外光固化胶粘剂由基础树脂、活性单体、光引发剂等主要成分，以及稳定剂、交联剂、偶联剂等助剂组成。在适当波长的紫外光照射下，光引发剂迅速生成游离剂或离子，进而引发基础树脂和活性单体聚合交联成网络结构，从而实现粘结材料的粘结。1.1基础树脂1.1.1不饱和聚醋酸乙烯酯树脂不饱和聚酯树脂是较早的光固化树脂。它是由不饱和二元酸(或与部分饱和二元酸混合的酸(或与二元醇混合的酸)在引发剂的作用下制成线型聚酯。不饱和乙烯基单体存在于其分子结构中。如果活性乙烯基单体与这些不饱和乙烯基单体共聚，就会交联固化形成本体结构。用这种树脂制成的胶黏剂在固化过程中体积收缩较大，胶接接头内应力很大，胶层容易出现微裂纹，导致粘接力较小；同时，由于高分子链中含有酯键，在酸碱中容易水解，所以耐介质性和耐水性较差，在高温潮湿环境下容易变形。另外，它的固化速度慢，所以综合性能差。大部分用作非结构粘合剂。通过降低不饱和键含量，使用聚合收缩小的单体，添加无机填料和热塑性聚合物，可以提高整体性能。它的优点是价格低，在木质装饰上还是有用的。另一方面，由于合成原料种类繁多，树脂可以从硬到很软，只需加入较少的单体就可以得到低粘度，操作方便。因此，到目前为止，其在欧洲市场的用量仍占光固化树脂总量的24%。1.1.2聚丙烯酸酯醋由醇酸树脂缩合而成。通过改变多元醇和多元酸的类型以及调节多元醇、多元酸和(甲基)丙烯酸的摩尔比，可以制备具有不同性能的粘合剂。一般来说，聚醋酸乙烯丙烯酸树脂的粘度较低，与其他树脂的相容性较好，但其固化收缩率较高，所以在用作成型品时，成型品的尺寸不稳定，容易因受力而变形。据报道，这种粘合剂用于DVD光盘，其粘合性能良好。1.1.3环氧丙烯酸醋由环氧化合物与(甲基)丙烯酸或含一个OH的丙烯酸反应得到。其中，常用的环氧化合物或环氧树脂有双酚a环氧树脂、六氢邻苯二甲酸环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。其特点是丙烯酸基团的P位上有一个-OH基团，所以粘度高。分子中含有经纱基、醚基、酯基等极性基团，使得树脂分子与被粘物分子之间具有较强的相互作用力，粘合性能优异。在电气性能和耐热性上优于丙烯酸酯树脂，分子量可随意调节。由于环氧树脂的附着力强，光固化活性好，所以很受欢迎。双酚a环氧树脂丙烯酸酯固化物表面硬度高，耐化学性好，但内应力大，脆性大。近年来，已有许多关于改善其脆性的报道。用端基聚醚增韧EA树脂得到的改性环氧丙烯酸树脂提高了树脂的韧性。18996.9999989999161.1.4聚氨酯丙烯酸酯由多异氰酸酯、多元醇和丙烯酸光基团反应制得。通过刚性多异氰酸酯和柔性聚醚链段的适当匹配，可以获得不同性能的树脂。它的产品可以非常硬，有弹性，甚至非常软。聚氨酯丙烯酸酯树脂具有聚氨酯醋的柔韧性(特别是低温韧性)、耐磨性、耐老化性和高撕裂强度。它可以改变多烯的C=C键与多硫醇的-SH的当量比，或者改变多烯和多硫醇分子中的官能团数量，可以得到从弹性体到树脂的各种形式的固化产物。

以多元羧酸与烯丙醇反应生成的酯、不饱和羧酸与多元醇生成的酯、含酯键的化合物如多硫醇等多烯作为硫醇-多烯系光固化树脂的主要成分时，固化产物在潮湿条件下易水解，导致粘接强度下降；然而，当异氰脲酸三烯丙酯用作光固化组合物时，固化后可以获得柔软、弹性、透明和防潮的固化产物。该体系不受空气中氧气的抑制，固化收缩率小，可用于组装通讯器件、光学器件和粘接光纤。1.1.6阳离子固化基础树理论上，所有能进行阳离子聚合的单体都可以用于阳离子固化。正是通过烯烃、环氧、缩酮、内醋、硅氧烷等杂环化合物的阳离子聚合或共聚，才能得到物理化学性能良好的材料。这种机理固化的基础树脂出现在80年代后期，包括乙烯基醚系列和环氧系列。乙烯基醚树脂可以通过311基乙烯基醚与相应的树脂反应得到。但目前最常用的还是环氧树脂或改性环氧树脂，主要包括环氧化双酚a树脂、环氧化硅氧烷树脂、环氧化聚丁二烯、环氧化天然橡胶等。其中最常用的是双酚a环氧树脂，但其粘度高，聚合速度慢。脂肪族环氧树脂化合物一般聚合速度较快，其中3，4-环氧环己基甲酸酯-3，4-环氧环己基甲酯(CY179)是阳离子固化中最常用的脂肪族环氧树脂，粘度低，聚合速度快，可与双酚a环氧树脂配合使用。环氧化合物的开环收缩非常小。在此基础上，一些多环化合物也被用作光固化组分，在聚合过程中其体积可以膨胀。如原碳酸醋开环时体积可膨胀1.5%，乙烯基醚类化合物富电子，可用作阳离子固化聚合母料或稀释剂。一方面，稀释剂起到稀释的作用，使胶液具有便于施工的粘度；另一方面起交联作用，要有好的反应性。固化后会进入树脂网络，从多方面影响固化产品的最终性能。通常加入活性稀释剂以改善粘度、粘合性、柔韧性、硬度和固化速度。不同稀释剂与基础树脂配伍后得到的力学性能可能差异较大，需要充分比较和选择。对它的要求主要是低粘度、高稀释度和高反应能力，但也要有低挥发性、低毒性、低刺激性和低气味，价格低廉，稳定性高，与树脂相容性好。混合稀释剂通常用于调节各种性质。1.2.1自由基活性稀释剂自由基活性稀释剂分为较早开发的第一代丙烯酸多官能单体、近期开发的第二代丙烯酸多官能单体和更为优秀的第三代丙烯酸单体。第一代丙烯酸酯多官能单体主要有1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、1，4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、甘油二丙烯酸酯(TPGDA)、三官能三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTMA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)和主轻甲基丙烷三醇三丙烯酸酯(PETA)。他们取代了第一代活性低的丙烯酸单官能单体。然而，随着紫外光固化技术的迅速发展，其对皮肤的极大刺激性也逐渐显露出来。因此开发了第二代和第三代丙烯酸单体，克服了刺激性大的缺点，具有更高的活性和固化度。第二代多官能丙烯酸单体主要是在分子中引入乙氧基或丙氧基基团，如乙氧基化的三轻甲基丙烷三醇三丙烯酸酯(TMP(EO)TMA)和丙氧基化的三轻甲基丙烷三醇三丙烯酸酯(TMP(PO)TMA)。第三代丙烯酸单体中丙氧基化甘油三丙烯酸酯G(PO)TA主要含甲氧基，较好。这些产品主要包括1，6-己二醇甲氧基单丙烯酸酯(HDOMEMA)和乙氧基化新戊二醇甲氧基单丙烯酸酯(TMP(PO)MEDA)。在分子中引入烷氧基后，可以降低单体的粘度，减少单体的刺激性。

此外，烷氧基的引入大大提高了稀释单体的相容性。1.2.2阳离子活性稀释剂各种活性环氧树脂稀释剂，环醚、环醋、乙烯基醚类单体都可以作为阳离子光固化树脂的稀释剂。其中乙烯基醚类化合物和低聚物具有固化速度快、粘度低、无味无毒等优点，可与环氧树脂配合使用。1.3.1光引发剂的引发机理a .裂解反应机理光引发剂分子吸收紫外线能量后被激发，激发分子的共价键断裂产生自由基。b .抽氢反应机理这种机理是引发剂分子吸收光能后被激发，从单体或低聚物分子中抽出一个氢原子，使这些分子变成自由基。c .离子反应机理该机理是电子供体和受体可能通过电子或电荷的转移生成电子转移络合物或激发络合物。电子转移复合物是在基态相互作用下形成的，而激发复合物只在激发态形成。电子转移络合物的机理可表述如下：d .能量转移机理受激分子的三重态向单体或其他分子转移能量，获得能量的单体转化为三重态受激单体：三重态受激单体(MTt*)分解生成两个自由基，或因电子转移仅生成单个自由基。硫酮具有长的三重态寿命，并且是良好的能量转移剂。它产生自由基并通过能量转移机制引发光聚合。1.3.2自由基光引发剂光引发剂的作用是吸收紫外线能量后产生自由基，从而引发体系中不饱和键的聚合，交联固化为一体。常用的自由基光引发剂有裂解型和提氢型。1)裂解光引发剂裂解光引发剂主要有安息香醚(安息香醚)、苯并酞缩酮和苯乙酮。裂解光引发剂吸收紫外光后，均匀分裂，产生两个自由基，引发不饱和基团聚合。最近，汽巴和其他公司开发了一种新的光引发剂：酰基氧化膦，如BAPO，819和蒂姆，也属于裂解光引发剂。酰基氧化膦光引发剂在近紫外区具有较高的引发活性，良好的热和水稳定性，以及光漂白作用，有利于深度固化，固化产物不泛黄。适用于厚色系的光敏涂料，特别是解决了LTV白色涂料体系在紫外光下难以固化，涂层易泛黄的问题。BAPO分解后可产生四个自由基，引发效率较高。其机理如下：(2)提氢引发剂。提氢引发剂主要有二苯甲酮和噻嗪酮。其中噻吨酮光引发剂在近紫外区的最大吸收波长为380-420nm，具有很强的吸收能力和氢捕获能力，引发效率高。吸氢引发剂必须有一个供氢体作为协同组分，否则引发效率太低，无法应用。三重自由基更可能从氢供体分子的叔碳中提取氢，而不是从仲碳或甲基中提取氢。与杂原子如氧或氮相连的氢比与碳原子相连的氢更容易提取。这类胺给体包括胺、乙醇胺(三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺等。)，硫醇和咪唑啉酮。通过将咪唑啉酮和二苯甲酮一起使用，可以获得廉价且有效的引发剂体系。以二苯甲酮为例，其化学反应如下：1.3.3离子型光引发剂1)芳香族锍盐和碘鎓盐，具有优异的高温稳定性和与环氧树脂混合后的稳定性，广泛应用于阳离子固化体系中。但它们的最长吸收波长在远紫外区，在近紫外区没有吸收。一般情况下，应加入光敏化剂，如自由基引发剂(Irgacure 117、3184和ITX)或光敏染料进行敏化。

2)茂金属铁盐光引发剂体系是继二芳基碘鎓盐和三芳基锍盐之后发展起来的新型阳离子光引发剂。在光照下，二茂铁盐离子首先形成芳香族配体，同时生成与一个环氧化合物分子配位的不饱和铁配合物，具有路易斯酸的特性，然后与三个环氧化合物配位形成配合物。一种环氧化合物可以开环形成阳离子，阳离子可以引发阳离子开环聚合形成聚合物。在室温下，形成二茂铁盐-环氧络合物和环氧化合物的阳离子活性物种需要时间，因此需要外部加热来提高聚合速度。1.4其他助剂的主要作用是：改善胶粘剂的生产工艺；提高胶粘剂的储存稳定性；改善胶粘剂的施工性能；(4)提高影片的表现力。紫外光固化胶粘剂的助剂主要包括稳定剂、流平剂、消泡剂、增塑剂和偶联剂。1.4.1稳定剂稳定剂用于减少储存过程中的聚合反应，提高树脂的储存稳定性。常用的稳定剂有对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2，6二叔丁基甲基苯酚、吩噻嗪、蒽醌等。1.4.2流平剂流平剂用于提高树脂的流平性能，防止缩孔、针孔等涂层缺陷的出现，使涂膜光滑，提高光泽度。混合溶剂、硅酮、聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维素、硝化纤维素和聚乙烯醇缩丁醛都是有效的流平剂。1.4.3消泡剂消泡剂用于防止和消除涂料制造和使用过程中产生的气泡，防止涂料产生针孔。磷酸酯、脂肪酸酯和硅酮都可以用作消泡剂。1.4.4增塑剂的线性大分子之间存在相互作用力，这种作用力来自范德华力和氢键，其大小与聚合物的结构有关。这种相互作用会影响聚合物的许多性质。增塑剂的作用是减弱聚合物分子间的作用力，从而提高胶粘剂的柔韧性，松弛内应力，从而提高胶粘剂的冲击强度；降低薄膜的软化温度和玻璃化转变温度，提高耐低温性能；降低聚合物的粘度，增加其流动性，从而增加胶粘剂对粘接面的渗透，提高接头的粘接强度。1.4.5偶联剂偶联剂是一类具有两性结构的物质，其分子中的某些基团能与无机物表面的化学基团反应形成强化学键；另一部分基团具有亲有机物质的性质，可以与有机分子发生反应或物理缠结，从而牢固地结合两种不同性质的材料。目前工业上使用的偶联剂按化学结构分为四类：硅烷、邻苯二甲酸酯、锆和有机铬络合物。硅烷广泛应用于紫外光固化胶粘剂，如-丙基甲基丙烯酸三甲氧基硅烷(KH-570)、-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)等。

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