UV膠收縮率與收縮應力的關系

在之前的文章中，AVENTK和大家講解了UV膠水收縮率的產生機理和相關影響因素，今天我們就來看看UV膠收縮率與收縮應力之間的關系，以及如何才能降低UV膠水收縮率。

在UV膠的固化過程中存在著凝膠化的過程。凝膠化之前,體系雖有收縮,但仍具有流動性,而凝膠化之后,分子運動受到了阻礙,進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固化過程的體積收縮率。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,發生凝膠化時,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會在固化過程中發生相分離,也可以抵消部分體積收縮。但這種相分離的缺點是會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降低。

*.采用陽離子或混合型固化方法

陽離子型UV膠水采用的單體是環氧樹脂和乙烯基醚類,以鎓鹽為光引發劑。因環氧樹脂的陽離子固化反應收縮率要遠低于自由基反應的收縮率,所以可以通過采用陽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離子型的混合體系,通常采用的是丙烯酸酯和環氧化合物混合形式。這種混雜UV固化體系在光引發時,可以提高引發效率,充分發揮兩者的優點,減小體積收縮,在其他性能方面也具有很好的協同效應。

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.添加膨脹類單體

從環氧樹脂陽離子聚合反應已經知道,開環聚合反應比加聚反應體積收縮率較小。對于單環單體,每有一個范德華距離轉化為共價鍵距離,就有一個共價距離轉變成范德華距離。由此產生的收縮和膨脹可以部分抵消。進一步的研究發現,開環聚合反應體積收縮大小與環的大小有關。隨著環增大,碳氧原子間打開共價鍵后,其距離越來越接近范氏距離,體積收縮因而減小。目前,螺環類單體的成本很高,所以其實際應用仍然很少,但它卻是很有前途的一個消除UV膠水收縮率的方法。