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　　●     文/煙臺(tái)德邦科技有限公司  潘光君

　　聚氨酯丙烯酸酯膠黏劑可以利用紫外光（UV）進(jìn)行固化。因其分子結(jié)構(gòu)中含有丙烯酸官能團(tuán)和氨基甲酸酯鍵，固化后的材料兼具聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韌性、高撕裂強(qiáng)度和優(yōu)良的低溫性能以及聚丙烯酸酯卓越的光學(xué)性能和耐候性，是一種綜合性能優(yōu)良的輻射固化材料。光固化膠黏劑具有能耗低、無(wú)污染、固化速度快等優(yōu)點(diǎn)，近10年以來(lái)，在透明材料之間的粘接方面得到了廣泛的應(yīng)用。本研究的紫外光固化粘合劑用于聚酯薄膜類塑料的粘接，本文研究了配方中低聚物樹脂和稀釋劑對(duì)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)驗(yàn)部分

　　1、實(shí)驗(yàn)原材料

　　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），異冰片丙烯酸酯(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。

　　光引發(fā)劑：184，TPO，1173，常州華鈦化學(xué)品有限公司。

　　2、實(shí)驗(yàn)儀器

　　微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)CMT4304(深圳三思縱橫科技股份有限公司)；硬度計(jì)(邵氏D)；紫外光固化機(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)量的低聚物樹脂，加入活性稀釋劑、光引發(fā)劑攪拌均勻，配制成粘合劑。

　　(2)膜的制備與固化

　　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(cè)試。

　　4、性能測(cè)試

　　固化時(shí)間：本實(shí)驗(yàn)采用指觸法，以手指輕觸膜表面，如不感發(fā)粘，即認(rèn)為膜表面已固化；硬度：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T531-1999進(jìn)行測(cè)試；拉伸強(qiáng)度：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T528-1998進(jìn)行測(cè)試；剝離強(qiáng)度：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T2791-95進(jìn)行測(cè)試；吸水率：按標(biāo)準(zhǔn)GB/T1462-1988進(jìn)行測(cè)試。

　　二、分析與討論

　　1、低聚物對(duì)性能的影響

　　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(zhǎng)率高；低聚物使光固化膠的主體，其性能對(duì)固化后膠黏劑的性能有關(guān)鍵的影響。固定其他條件，考查了聚醚型與聚酯型樹脂對(duì)聚酯塑料的粘接性能，結(jié)果見(jiàn)表1。

　　由上表可見(jiàn)，在其他組分不變的條件下，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(duì)聚酯材料的剝離強(qiáng)度較高，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團(tuán)較多，對(duì)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(zhǎng)鏈提供了良好的韌性和伸長(zhǎng)率，能有效的傳遞固化應(yīng)力，使內(nèi)應(yīng)力分散均勻，達(dá)到降低收縮應(yīng)力的目的。

　　2、活性稀釋劑對(duì)性能的影響

　　光固化組分中稀釋劑單體對(duì)固化產(chǎn)物的影響是多方面的 ,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(huì)相差很大 ,需要進(jìn)行充分的比較選擇。另外 ,單體的揮發(fā)性、穩(wěn)定性、氣味、皮膚刺激性和價(jià)格等也是要加以考慮的因素。

　　膠黏劑配置過(guò)程中加入活性稀釋劑主要是調(diào)節(jié)膠液粘度。活性稀釋劑的種類和用量對(duì)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)活性相差很大，則稀釋劑趨向于均聚或與光引發(fā)劑發(fā)生加成反應(yīng)，而不參與預(yù)聚體的交聯(lián)。此時(shí)稀釋劑起不到交聯(lián)的作用，僅起到類似于增塑劑的作用。IBOA和THFAA具有與本研究的預(yù)聚體類似的活性，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加，膠膜的拉伸強(qiáng)度增大，而膠膜的伸長(zhǎng)率卻呈下降的趨勢(shì)，通常，活性稀釋劑的用量在35-50%為宜?；钚詥误w的體積收縮程度對(duì)基材的滲透、浸蝕能力及有無(wú)官能團(tuán)均對(duì)粘附力具有較大的影響。由于聚酯塑料的表面能較低，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、硅烷偶聯(lián)劑對(duì)性能的影響

　　膠黏劑中加入有機(jī)硅偶聯(lián)劑，有效的改變了聚合物的極性，增加了膠膜與基材之間的粘附力，實(shí)驗(yàn)表明，其用量在3%～5%為宜

　　4、光引發(fā)劑對(duì)固化速度的影響

　　光引發(fā)劑是光固化膠黏劑的重要組分之一。本研究采用184/TPO為引發(fā)劑，光引發(fā)劑接受紫外線照射后，吸收光的能量，分裂成兩個(gè)活性自由基。引發(fā)聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚體和活性稀釋劑發(fā)生連鎖聚合，使膠黏劑交聯(lián)固化形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。引發(fā)劑量過(guò)少，聚合速度太慢，且聚合不充分，影響膠黏劑的粘接強(qiáng)度；用量過(guò)多則造成浪費(fèi)。其用量一般為3%~5%。光引發(fā)劑用量對(duì)固化速度的影響見(jiàn)表3。

　　三、結(jié)論

　?。?）低聚物樹脂的種類對(duì)于粘合劑的附著力有決定性的影響，聚酯型的PUA對(duì)聚酯薄膜的附著力優(yōu)于聚醚型PUA。

　　（2）稀釋劑的種類對(duì)固化材料的力學(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)劑的用量在3～5%為宜。

　　參考文獻(xiàn)：

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