� �/煙臺德邦科技有限公司 潘光�
聚氨酯丙烯酸酯膠黏劑可以利用紫外光(UV)�(jìn)行固化。因其分子結(jié)�(gòu)中含有丙烯酸官能�(tuán)和氨基甲酸酯�,固化后的材料兼具聚氨酯的高耐磨�、粘附力、柔韌�、高撕裂�(qiáng)度和�(yōu)良的低溫性能以及聚丙烯酸酯卓越的光學(xué)性能和耐候�,是一種綜合性能�(yōu)良的輻射固化材料。光固化膠黏劑具有能耗低、無污染、固化速度快等�(yōu)�(diǎn),近10年以�,在透明材料之間的粘接方面得到了廣泛的應(yīng)�。本研究的紫外光固化粘合劑用于聚酯薄膜類塑料的粘�,本文研究了配方中低聚物樹脂和稀釋劑對紫外光固化粘合劑的硬度、拉伸強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度及吸水率的影響�
一、實(shí)�(yàn)部分
1、實(shí)�(yàn)原材�
低聚物樹脂:聚酯型聚氨酯丙烯酸酯(自制),聚醚型聚氨酯丙烯酸酯(自制��
活性稀釋劑:四氫糠醇丙烯酸酯(THFAA),異冰片丙烯酸�(IBOA)�2(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯(EOEOEA)�1�6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA),聚乙二醇(200)二丙烯酸酯(PEGDA�,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA�;天津市天驕化工有限公司;N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA�,南通沃蘭化工有限公司�
光引�(fā)劑:184,TPO�1173,常州華鈦化�(xué)品有限公��
2、實(shí)�(yàn)儀�
微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)�(jī)CMT4304(深圳三思縱橫科技股份有限公司);硬度計(邵氏D);紫外光固化�(jī)(2500W)�
3、粘合劑的配方及固化
(1)粘合劑的配制�
稱取一定質(zhì)量的低聚物樹�,加入活性稀釋劑、光引發(fā)劑攪拌均勻,配制成粘合劑�
(2)膜的制備與固�
將粘合劑均勻的涂布在四氟乙烯板上,置于UV燈下完全固化,放置晾干后裁樣測試�
4、性能測試
固化時間:本�(shí)�(yàn)采用指觸法,以手指輕觸膜表面,如不感�(fā)�,即�(rèn)為膜表面已固�;硬度:按標(biāo)�(zhǔn)GB/T531-1999�(jìn)行測試;拉伸�(qiáng)度:按標(biāo)�(zhǔn)GB/T528-1998�(jìn)行測試;剝離�(qiáng)度:按標(biāo)�(zhǔn)GB/T2791-95�(jìn)行測�;吸水率:按�(biāo)�(zhǔn)GB/T1462-1988�(jìn)行測試�
二、分析與討論
1、低聚物對性能的影�
聚氨酯丙烯酸酯分子中有氨酯鍵,能在高分子鏈間形成多種氫鍵,使固化膜具有優(yōu)異的耐磨性和柔韌性,斷裂伸長率高;低聚物使光固化膠的主體,其性能對固化后膠黏劑的性能有關(guān)鍵的影響。固定其他條�,考查了聚醚型與聚酯型樹脂對聚酯塑料的粘接性能,結(jié)果見�1�
由上表可見,在其他組分不變的條件�,改變兩種樹脂的種類,粘接能力變化很大,聚酯型的PUA配方對聚酯材料的剝離�(qiáng)度較�,拉伸強(qiáng)度和硬度也是聚酯型PUA配方較高。聚酯型聚氨酯丙烯酸酯含有極性基�(tuán)較多,對聚酯類材料的粘接性能較好,而聚醚型聚氨酯丙烯酸酯中柔韌性脂肪長鏈提供了良好的韌性和伸長率,能有效的傳遞固化�(yīng)�,使�(nèi)�(yīng)力分散均�,達(dá)到降低收縮應(yīng)力的目的�
2、活性稀釋劑對性能的影�
光固化組分中稀釋劑單體對固化產(chǎn)物的影響是多方面� ,加入單體往往是為了改善粘度、粘接力、柔韌性和硬度。由于稀釋能力的差異 ,加入的單體用量應(yīng)有所不同。不同單體與同種齊聚物配伍得到的力學(xué)性能可能會相差很� ,需要�(jìn)行充分的比較選擇。另� ,單體的揮�(fā)性、穩(wěn)定�、氣�、皮膚刺激性和價格等也是要加以考慮的因素�
膠黏劑配置過程中加入活性稀釋劑主要是調(diào)節(jié)膠液粘度?;钚韵♂寗┑姆N類和用量對固化膠膜的性能也有較大的影響。若稀釋劑和預(yù)聚體反應(yīng)活性相差很�,則稀釋劑趨向于均聚或與光引發(fā)劑發(fā)生加成反�(yīng),而不參與�(yù)聚體的交�(lián)。此時稀釋劑起不到交�(lián)的作�,僅起到類似于增塑劑的作�。IBOA和THFAA具有與本研究的預(yù)聚體類似的活�,并且粘度低,溶解性好,可以方便的控制交聯(lián)密度。隨著稀釋劑用量的增�,膠膜的拉伸�(qiáng)度增�,而膠膜的伸長率卻呈下降的趨勢,通常,活性稀釋劑的用量在35-50%為宜。活性單體的體積收縮程度對基材的滲�、浸蝕能力及有無官能�(tuán)均對粘附力具有較大的影響。由于聚酯塑料的表面能較�,所以選取與之配伍的單體至關(guān)重要,常用單體的表面張力和收縮率如表2�
3、硅烷偶�(lián)劑對性能的影�
膠黏劑中加入有機(jī)硅偶�(lián)�,有效的改變了聚合物的極�,增加了膠膜與基材之間的粘附�,實(shí)�(yàn)表明,其用量�3%�5%為宜
4、光引發(fā)劑對固化速度的影�
光引�(fā)劑是光固化膠黏劑的重要組分之一。本研究采用184/TPO為引�(fā)�,光引發(fā)劑接受紫外線照射�,吸收光的能量,分裂成兩個活性自由基。引�(fā)聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚體和活性稀釋劑�(fā)生連鎖聚合,使膠黏劑交�(lián)固化形成�(wǎng)狀�(jié)�(gòu)。引�(fā)劑量過少,聚合速度太慢,且聚合不充分,影響膠黏劑的粘接�(qiáng)度;用量過多則造成浪費(fèi)。其用量一般為3%~5%。光引發(fā)劑用量對固化速度的影響見�3�
三、結(jié)�
?�?)低聚物樹脂的種類對于粘合劑的附著力有決定性的影響,聚酯型的PUA對聚酯薄膜的附著力優(yōu)于聚醚型PUA�
?�?)稀釋劑的種類對固化材料的力�(xué)性能影響很大,活性稀釋劑的用量在35-50%為宜�
�3)光引發(fā)劑的用量�3�5%為宜�
參考文�(xiàn)�
[1]蔣龍�,李潤�,劉翠�.紫外光固化膠粘劑組成與應(yīng)用[J].中國膠粘� ,2002,12 1 : 55-58.
[2]陳用�,曾照�. 輻射固化材料及其�(yīng)� [M].北京: 化學(xué)工業(yè)出版� ,2003. 47-48.
[3]周建�,田興�. GUP�35 光學(xué)用膠粘劑的研究[J]. 粘接 ,1998 ,19 1 :10�13
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