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UV膠由光引發劑、UV樹脂和UV單體為主要成分構成,光引發劑吸收光能而激活,并分解出高活性物種,引發UV樹脂和UV單體的聚合官能團發生聚合反應,使得粘合劑固化并產生強的粘合力。
按照聚合反應的類型UV膠分為自由基型和陽離子型,前者的UV單體和UV樹脂含丙烯酸酯基團、后者主要是環氧基團。
2種聚合反應的差異主要在于:自由基聚合反應速度快,但體積收縮大,空氣有嚴重的聚合抑制作用;后者聚合體積收縮小,空氣無影響,但聚合速度稍慢,反應對水汽敏感,而且陽離子引發劑分解的酸可能對一些粘接材質有腐蝕作用。
總體來說,自由基型粘合劑的原料來源更多,成本更低。
不同于UV涂料單面附著,以裝飾和保護功能為主,UV膠則是要使2個界面牢固地聯接,性能和配方設計的關注點不同。UV膠的性能設計和傳統的粘合劑有很多相同,要考慮的因素包括:
1)性能要求:粘接件的用途、使用環境、溫度范圍、電性能、光學性能、健康指標;
2)粘接材質,特別是表面特性:塑料、金屬、皮革、薄膜、光滑性、多孔性、結晶或非晶性等;
3)粘接工藝:固化方式和速度、光源、施膠方式、黏度;粘接件的用途決定了粘合劑的性能要求:結構膠強調粘接強度、穩定性;電子膠要兼顧粘接力、電性能、固化速度;光學膠需要特定的光學指標。
包括透明性、折射率、黃變性和高低溫穩定性等;無影膠的重要性能是粘接力、環境穩定性、顏色。粘接力是所有粘合劑的第一評價指標,它受粘接材質和固化工藝影響,非極性、低表面能、光滑、結晶性基材通常難粘接;基材的透光性影響光固化的速度、程度和深度。
一些透明的塑料基材,可能含有光穩定劑而對紫外光有屏蔽,需要選用光引發劑以避開穩定劑的吸收峰。
設計UV粘合劑時也需要考慮使用工藝的要求,電腦控制的點膠和印刷涂布施膠對UV膠的黏度、感光特性和光活性差別很大;用于玻璃家具和玻璃工藝品的無影膠在陰天也可以自然光固化,無需UV燈。
光纖耦合UV膠則用很弱的熒光燈固化。這些要求都是UV粘合劑設計的邊界條件,要通過UV樹脂、UV單體以及光引發劑的組合才能滿足這些條件。