UV膠收縮率與收縮應力的關(guān)系
在之前的文章中，AVENTK和大家講解了UV膠水收縮率的產(chǎn)生機理和相關(guān)影響因素，今天我們就來(lái)看看UV膠收縮率與收縮應力之間的關(guān)系，以及如何才能降低UV膠水收縮率。
在UV膠的固化過(guò)程中存在著(zhù)凝膠化的過(guò)程。凝膠化之前,體系雖有收縮,但仍具有流動(dòng)性,而凝膠化之后,分子運動(dòng)受到了阻礙,進(jìn)一步的固化反應是造成收縮應力的主要原因。所以收縮應力并不正比于整個(gè)固化過(guò)程的體積收縮率。而是取決于凝膠化之后的體積收縮率。反應物的官能度越高,發(fā)生凝膠化時(shí),官能團的反應程度越低。因此,官能度高的反應體系,在固化之后將產(chǎn)生較高的收縮應力。
降低UV膠收縮率的方法
1.UV膠水配方中選用低收縮率單體和低聚物
在UV膠水配方中，選用低黏度丙烯酸酯低聚物,少用稀釋單體,也是降低收縮率的有效途徑。
2.UV膠水中添加聚合物或無(wú)機物填料
在加入聚合物的方法中,新生成的體系和預加入的高聚物之間有時(shí)會(huì )在固化過(guò)程中發(fā)生相分離,也可以抵消部分體積收縮。但這種相分離的缺點(diǎn)是會(huì )降低固化物的透明度。據報道,自由基聚合體系中加入聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇縮醛、聚酯等熱塑性高分子,可使體積收縮率顯著(zhù)降低。
3.采用陽(yáng)離子或混合型固化方法
陽(yáng)離子型UV膠水采用的單體是環(huán)氧樹(shù)脂和乙烯基醚類(lèi),以鎓鹽為光引發(fā)劑。因環(huán)氧樹(shù)脂的陽(yáng)離子固化反應收縮率要遠低于自由基反應的收縮率,所以可以通過(guò)采用陽(yáng)離子型配方降低固化收縮率。
混合型UV膠水是自由基型和陽(yáng)離子型的混合體系,通常采用的是丙烯酸酯和環(huán)氧化合物混合形式。這種混雜UV固化體系在光引發(fā)時(shí),可以提高引發(fā)效率,充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn),減小體積收縮,在其他性能方面也具有很好的協(xié)同效應。
另外,根據工藝要求,也可采用UV與其他固化方法復合,如ＵＶ與熱固化或厭氧型固化的復合方法,也可以降低固化收縮率。
4.添加膨脹類(lèi)單體
從環(huán)氧樹(shù)脂陽(yáng)離子聚合反應已經(jīng)知道,開(kāi)環(huán)聚合反應比加聚反應體積收縮率較小。對于單環(huán)單體,每有一個(gè)范德華距離轉化為共價(jià)鍵距離,就有一個(gè)共價(jià)距離轉變成范德華距離。由此產(chǎn)生的收縮和膨脹可以部分抵消。進(jìn)一步的研究發(fā)現,開(kāi)環(huán)聚合反應體積收縮大小與環(huán)的大小有關(guān)。隨著(zhù)環(huán)增大,碳氧原子間打開(kāi)共價(jià)鍵后,其距離越來(lái)越接近范氏距離,體積收縮因而減小。目前,螺環(huán)類(lèi)單體的成本很高,所以其實(shí)際應用仍然很少,但它卻是很有前途的一個(gè)消除UV膠水收縮率的方法。
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