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                    光敏膠配方分析

                    禾川化學專業從事光敏膠配方分析,配方開發,為光敏膠相關企業提供一站式技術支持與幫助。協助企業降低研發成本,提升產品質量。
                    1.背景
                    光敏膠又稱光固化膠粘劑,光固化膠粘劑具有固化速度快、機械強度高、對環境污染少、貯存期長、能量利用率高、可低溫固化等優點,備受人們關注,近幾年來發展很快。光敏膠分為可見光固化膠、紫外光固化膠、電子束固化膠等。其中可見光固化膠貯存穩定性差,操作受限制;電子束固化膠需要昂貴的固化設備,而且在固化過程中產生有害的X射線。而紫外光固化膠可以避免上述缺點,適合于室溫、常態操作。
                    紫外光聚合反應性質主要由光敏引發劑的引發反應機理所決定。若引發劑產生的活性中心是自由基或離子,則聚合反應相應為自由基聚合反應或離子聚合反應。光敏引發劑的引發反應機理有:分解反應機理,氫提取反應機理,離子反應機理,三締合體能量轉移反應機理等。
                    紫外光固化光敏膠是光敏引發劑吸收紫外光能后產生活性中心,進而引起光敏樹脂的系列聚合反應.因此,與普通膠粘劑相比具有如下優點:1)能量利用率高.與紅外烘烤技術相比,可節約能量90% ;2)快速固化.能在數秒鐘內完成固化;3)常溫或低溫固化.適合于不宜加熱的素材粘接;4)不用有機溶劑,所以無環境污染.同時,也有以下缺點:1)固化需要紫外光照射裝置;2)被粘物必須是透明材料,而且適合于光照射;3)紫外光線可產生臭氧,而且對人體有害。

                    2.光敏膠

                    2.1光敏膠固化機理

                    光學光敏膠的固化首先應是光敏劑均裂產生自由基光敏劑的自由基引發光敏樹脂和交聯劑分子的不飽和雙鍵產生新的自由基。由光敏樹脂和交聯劑產生的自由基可以繼續引發光敏樹脂和交聯劑分子中的不飽和雙鍵產生鏈自由基,進行自由基鏈鎖反應。在化學反應(鏈自由基)中,由于自由基含有未偶合電子,非?;顫?。極易傾向于與其他自由基偶合或發生歧化作用,使鏈反應終止。線型結構的光敏樹脂共聚生成網狀結構(三維交聯)的高聚物(固態膠層)。

                    2.2光固化膠常見組分

                    紫外光固化光敏膠一般由基體光敏樹脂、光聚合單體、光敏引發劑、光增感劑和其它添加劑組成。
                    2.2.1光敏樹脂
                    光敏樹脂是在紫外光固化光敏膠中最重要的成份,主要有以下4類樹脂。
                    1)不飽和聚酯樹脂
                    不飽和聚酯樹脂廣泛用于涂料、粘合劑、增塑劑等,同時也可用于紫外光固化光敏膠粘劑。如順丁烯二酸酐和一縮乙二醇在氮氣流中酯化反應,制得分子量800~2000的聚酯樹脂,然后加入交聯劑和光增感劑及熱阻聚劑,可得到性能良好的紫外光固化光敏膠。
                    2)丙烯酸酯樹脂
                    丙烯酸酯光敏樹脂具有反應性優良,固化后性能良好等特點,特別是厭氧性顯著。它由二元酸、三元酸和二元醇以及丙烯酸、甲基丙烯酸的酯化反應而制得。
                    3)環氧丙烯酸酯樹脂
                    含有環氧乙烷基和環氧丙烷基的環氧化合物或環氧樹脂和不飽和一元羧酸反應,可以得到環氧丙烯酸酯樹脂。其中常用的環氧化舍物或環氧樹脂有雙酚A環氧樹脂、六氫鄰苯二甲酸環氧樹脂、脂環族環氧樹脂等。常用的不飽和一元羧酸有丙烯酸、甲基丙烯酸等。
                    環氧丙烯酸酯樹脂在粘接性、電性能、耐熱性方面,比丙烯酸酯樹脂優良;而且分子量從低至高任意調節。
                    4)聚氨酯丙烯酸酯樹脂
                    聚氯酯丙烯酸酯樹脂由二異氰酸酯和丙烯酸α-羥乙酯、二元酸、二元醇反應制得。如己二醇、己二酸的酯化反應物與甲苯-2,4-二異氰酸酯丙烯酸α-羥乙酯反應,可以得到耐沖擊性能優良的紫外光固化樹脂。這種樹脂雖然耐濕性相對較差,但通過配方調節可以改善。同時可以制成有彈性的直至高硬度的低聚物。
                    2.2.2光聚合單體
                    光聚合單體又稱反應性稀釋劑。它在不降低基體樹脂性能的情況下,溶解樹脂,改善操作性能,并且作為交聯劑參與固化反應。光聚合單體應具備粘度低、活性高、稀釋效果好、揮發性低、價格便宜、來源廣泛等特點常用的光聚合單體有:(甲基)苯乙烯、二乙烯基苯(35%含量)、氯乙烯、醋酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲(乙、丁、辛)酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸乙二醇酯、(甲基)丙烯酸丙二醇酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯氰等。
                    2.2.3光引發劑
                    紫外光引發劑的種類較多,主要如下:
                    1)離子型光敏引發劑
                    離子型紫外光引發劑通常引發陽離子聚合反應。常用的有芳香重氮鹽化合物,二芳基碘也是優良的離子型光敏引發劑 其通式為Ar2I Me+Xn- .式中Ar為苯環,MeXn-為金屬鹵素絡合物。與二芳基碘類似的三芳基硫化物Ara S+MeXn-和三芳基硒化物Ar Se+MeXn-也是良好的離子型光敏引發劑,這類引發劑不僅和芳香重氮鹽化合物一樣引發聚合烯類單體和具有內脂、環氧、環醚、硫醚和縮醛等基團的單體,并在有氧氣的條件下可以聚合,而且還具有較高的熱穩定性。
                    2)苯乙酮及其衍生物
                    苯乙酮及其衍生物是自由基型光敏引發劑。常用的有安息香及其醚這類引發劑在紫外光照射下被分解產生兩個自由基。
                    苯乙酮及其衍生物可光引發聚合不飽和聚酯樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚氨酯改性丙烯酸樹脂等。
                    3)芳香酮化合物
                    芳香酮化合物也是自由基型光敏引發劑。常用的有二苯酮及二苯乙二酮。它們吸收紫外光被激活后,從單體吸取氫原子產生自由基。
                    二苯酮類光敏引發劑與安息香類相比,具有固化速度快、涂層柔韌性好等特點。如果這兩類引發劑混合拼用,可以消除氧的阻聚作用,提高引發效率。
                    4)其它引發劑
                    除上述各類引發劑外,還有α-酰氧肟酯類、噻噸酮類、醌類及偶氮化合物、有機硫化合物、有機磷化合物、含氯硅烷、金屬鹵化物等,只是用量相對較少。
                    2.2.4光增感劑
                    光增感劑在紫外光照射下不能單獨激發產生活性中心,只能和芳香酮類拼用時,才有相乘效果。這可能是兩類物質相互作用產生激發復合物,增加了所生成的自由基的緣故。如用二苯基乙二酮光敏劑時,正丁胺、二正丁基胺可作光增感劑使用,光增感劑多數為胺類單體。
                    2.2.5其它添加劑
                    為了提高和改善光敏膠粘劑的性質,配膠時往往還需要其它助劑。如調整粘度的增稠劑,改善室溫保存性的穩定劑,提高耐候性的抗氧劑和防老化劑,提高粘接性的各種有相溶性的聚合物和增粘劑,改善柔軟性的增塑劑等。

                    3.光敏膠參考配方

                    成分

                    投料比

                    成分說明

                    DER331J

                    55~60

                     

                    EPU-10

                    65~70

                     

                    丙烯酸

                    15~20

                     

                    己二酸酐

                    2~4

                     

                    芐基三乙基氯化銨

                    1~3

                     

                    對苯二酚

                    1~3

                     

                    鄰苯二甲酸酐

                    3~5

                     

                    安息香乙醚

                    適量

                     

                    以上光敏膠參考配方數據都經過技術修改,僅供參考,關于膠粘劑更多技術可以咨詢我膠粘劑中心技術支持0512-82190860

                        市面常見膠黏劑:
                        1.膠黏劑分析:硬化膠、環氧膠、密封膠、熱熔膠、聚氨酯膠、灌封膠、導電膠、壓敏膠、白乳膠、有機硅膠、萬能膠、厭氧膠、滲透膠、防水膠、防火膠、聚酰胺膠、復膜膠、揚聲器專用膠、建筑專用膠、太陽能專用膠、汽車配維修專用膠、汽車專用膠、電子電器專用膠、光敏膠、硅酮膠、不干膠、雙面膠.
                        2. 膠黏劑助劑分析:樹脂、固化劑、溶劑、偶聯劑、穩定劑、增稠劑、增韌劑、分散劑、防老劑、阻燃劑、乳化劑、增塑劑等.

                     
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