● 摘要
紫外光(UV)固化体系由引发剂、预聚物和活性稀释剂组成,根据引发机理可分为自由基型和阳离子型两类。光固化胶粘剂具有原料种类多、无或低挥发性有机化合物(VOC)、固化速率快、易于流水线作业等特点,广泛应用于微电子、精密仪器、印刷、医疗等领域。本文首先研制开发了一类粘接玻璃用低粘度低接触角耐低温丙烯酸酯光固化胶粘剂,利用流变测试、接触角测试和剪切强度测试等方法研究了预聚物、活性稀释剂、光引发剂和添加剂的种类和配比对于胶粘剂工艺性能和粘接性能的影响。首先针对铝-玻璃及玻璃-玻璃材料体系探索出两种适宜的铝-玻璃剪切强度测试方法并成功应用于配方设计工作中。试验结果表明稀释剂与预聚物的组成和配比决定了胶粘剂的基本性能,最终确定芳香族聚氨酯二丙烯酸酯(6201)、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸异冰片酯体系作为基础配方,其室温剪切强度可达8-10MPa,且具有一定耐低温性能。通过加入含有极性基团的稀释剂、添加剂的方法可进一步提高胶粘剂的粘接强度。本文还对甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)混杂光固化对光固化过程及胶粘剂性能的影响进行了研究。红外光谱结果表明GMA的双键聚合速度大于芳香族聚氨酯二丙烯酸酯(6201)和丙烯酸异冰片酯(IBOA),GMA与6201的共聚倾向大于IBOA与6201的共聚倾向。阳离子光引发剂的加入会加大固化体系中的自由基浓度,导致固化体系的凝胶率降低。GMA在与IBOA形成的混合体系中的摩尔分数≤70%时,混杂光固化胶粘剂的剪切强度随着GMA含量的增加而增加。
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