UV胶水的成分？ 三羟甲基丙烷二烯丙基醚

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UV固化胶由基础树脂、反应性单体、光引发剂等主要成分，以及稳定剂、交联剂、偶联剂等添加剂组成。在适当波长的紫外光照射下，光引发剂迅速产生游离剂或离子，进而引发基础树脂和活性单体聚合交联成网络结构，从而实现粘合材料的粘合。 1.1 基础树脂1.1.1 不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂是最早使用的光固化树脂。由不饱和二元酸（或酸化合物）与部分饱和二元酸（或酸化合物）和二醇在引发剂作用下反应制成的线性聚酯。其分子结构中有多种元素。存在饱和乙烯基单体。如果活性乙烯基单体与此类不饱和乙烯基单体共聚，则它们将交联并固化以形成本体结构。由这种树脂制成的粘合剂在固化过程中会变得笨重。收缩率大，胶接处的内应力很大，胶层内部容易出现微裂纹，导致胶合力较小；同时，由于聚合物链中含有酯键，遇酸、碱时易水解，因此耐介质、耐水性弹性较差，在高温、潮湿环境下易变形。另外其固化速度慢，综合性能较差。它们大多数用作非结构粘合剂。通过降低不饱和键含量、使用聚合收缩率小的单体、添加无机填料和热塑性聚合物可以提高其综合性能。它的优点是价格便宜，在木装饰中仍然占有一席之地。另一方面，由于合成原料种类繁多，可以制成从硬到非常软的材料。该树脂只需添加较少的单体即可获得低粘度，且易于操作。因此，其用量仍占欧洲市场光固化树脂总量的24%。 1.1.2由醇酸缩合而成的聚丙烯酸酯制备时，改变多元醇和多元酸的种类，调整多元醇、多元酸和(甲基)丙烯酸的摩尔比，可制得不同性能的粘合剂。一般来说，聚酯丙烯酸酯树脂的粘度较低，与其他树脂不同。相容性好，但固化收缩率较高。因此，当用作成型体时，成型体的尺寸不稳定并且容易因应力而变形。有报道称用这种胶水对DVD光盘进行粘合性能更好。 1.1.3 环氧丙烯酸酯由环氧化合物与(甲基)丙烯酸或含有一个OH的丙烯酸化合而得。其中，常用的环氧化合物或环氧树脂有双酚A型环氧树脂、六氢邻苯二甲酸型环氧树脂、脂肪族环氧树脂等，其特点是丙烯酸基团的对位有一个OH基团，因此粘度为高的。分子中含有扭曲基团、醚基团和酯基团，烷基等极性基团在树脂分子和被粘物分子之间产生强烈的相互作用，从而产生优异的粘合性能。在电性能和耐热性方面优于丙烯酸酯树脂，且分子量可任意调节。由于其环氧基树脂的强粘合性和良好的光固化活性使其非常受欢迎。双酚A型环氧树脂丙烯酸酯固化物表面硬度高，耐化学药品性好，但内应力大，质脆。近年来，已有许多改善其脆性的研究报道1401。采用末端聚醚增韧EA树脂得到的末端聚醚改性环氧丙烯酸树脂，提高了树脂的韧性。 1.1.4 聚氨酯丙烯酸酯聚氨酯丙烯酸酯是由多异氰酸酯、多元醇和丙烯酸羟基反应生成的。通过刚性多异氰酸酯和柔性聚醚链段的适当组合，可以获得不同性能的树脂。产品可以处于非常硬的状态或者是弹性体或者甚至非常软的状态。

聚氨酯丙烯酸酯树脂结合了聚氨酯的柔韧性（特别是低温韧性）、耐磨性、耐老化性和高撕裂强度。它改变多烯的C=C键和多硫醇的-SH的当量比，或者聚烯烃和多硫醇分子中官能团的数量，可以生产从弹性体到树脂状的各种形式的固化产物。当使用多元羧酸与烯丙醇反应生成的酯、不饱和羧酸与多元醇生成的酯、以及多硫醇等含有酯键的化合物等多烯作为硫醇-多烯系光固化树脂的主要成分时，在以下条件下使用：在潮湿条件下，固化物容易发生水解，导致粘接强度降低：当使用异氰脲酸三烯丙酯作为光固化组合物时，固化后的固化物柔软、有弹性、透明性好且耐湿。该体系不受空气中氧气的抑制，固化收缩小。广泛应用于子通信器件、光器件组装、光纤粘接等领域。 1.1.6 阳离子固化基础树理论上，任何能进行阳离子聚合的单体都可以用于阳离子固化。它是通过烯烃、环氧、缩酮、内酯、有机硅等杂环化合物的各种单体聚合而成。阳离子聚合或共聚可以生产具有更好物理和化学性能的材料。以这种机理固化薄膜的基础树脂出现在20世纪80年代末，包括乙烯基醚系列和环氧系列。乙烯基醚树脂可以通过311-基乙烯基醚与相应的树脂反应得到。但目前最常用的是环氧树脂或改性环氧树脂，主要有环氧化双酚A树脂、环氧化硅树脂、环氧化聚丁二烯、环氧化天然橡胶等，其中最常用的是双酚A环氧树脂，但其粘度较高，聚合速度较慢；脂肪族环氧树脂化合物一般聚合速度较快，其中3,4-环氧环己基羧酸-3,4-环己烷氧基环己基甲酯（CY179）是阳离子固化中最常用的脂肪族环氧树脂。粘度低，聚合速度快，可与双酚A型环氧树脂配合使用。环氧化合物的开环收缩率很小。在此基础上，一些多环化合物也被用于光固化组分中。它们的体积在聚合过程中会膨胀。例如，原碳酸酯在开环过程中体积可膨胀1.5%。乙烯基醚化合物富含电子，可用作阳离子固化聚合主体和稀释剂。稀释剂一方面起到稀释作用，使胶水具有便于施工的粘度；另一方面，它起到交联作用，必须具有良好的反应活性。固化后进入树脂网络，对固化物的最终性能有多种影响。通常添加反应性稀释剂以提高粘度、附着力、柔韧性、硬度和固化速度。不同稀释剂与基础树脂混合得到的力学性能可能差异很大，需要充分比较和选择。要求主要是低粘度、高稀释度和高反应活性，同时还要兼顾低挥发性、毒性、刺激性和气味、价格低廉、稳定性高、与树脂相容性好等。常采用混合稀释剂来调节各种性能。 1.2.1自由基反应性稀释剂自由基反应性稀释剂分为较早开发的第一代丙烯酸多官能单体、最近开发的第二代丙烯酸多官能单体和性能更为优异的第三代丙烯酸多官能单体。第一代丙烯酸酯多官能单体主要包括1, 6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、1, 4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、甘油二丙烯酸酯(TPGDA)和三官能三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）、主羟甲基丙三醇三丙烯酸酯（TMPTMA）等。它们取代了反应性较低的第一代丙烯酸单官能单体。然而，随着UV固化技术的快速发展，它们对皮肤刺激的缺点也逐渐显现出来。

因此，现已开发出第二代、第三代丙烯酸单体，克服了高刺激性的缺点，同时具有更高的反应活性和固化程度。第二代丙烯酸多官能团单体主要在分子中引入乙氧基或丙氧基，如乙氧基化三羟甲基丙三醇三丙烯酸酯(TMP(EO)TMA)、丙氧基化三羟甲基丙三醇三丙烯酸酯(TMP(PO)TMA)。丙氧基化甘油三丙烯酸酯G(PO)TA o 第三代丙烯酸单体主要是含甲氧基的丙烯酸酯，较好地解决了高固化速度、收缩率和低固化度之间的矛盾。此类产品主要包括1, 6-己二醇甲氧基单丙烯酸酯（HDOMEMA）和乙氧基化新戊二醇甲氧基单丙烯酸酯（TMP(PO)MEDA）。分子中引入烷氧基后，可以降低单体的粘度，减少单体的刺激性。此外，烷氧基的引入也大大提高了稀释单体的相容性。 1.2.2 阳离子反应性稀释剂各种反应性环氧树脂稀释剂及各种环醚、环内酯、乙烯基醚单体等均可用作阳离子光固化树脂的稀释剂。其中乙烯基醚化合物及低聚物具有固化速度快、粘度低、无臭无毒等优点，可与环氧树脂配合使用。 1.3.1光引发剂的引发机理裂解反应机理光引发剂分子吸收紫外光能量后被激发，激发态分子的共价键断裂，产生自由基。 b.氢萃取反应机理。这种机制是引发剂分子吸收光能并被激发，从单体或低聚物分子中夺取氢原子，导致这些分子变成自由基。 C。离子反应机理该机理是电子或电荷在电子供体和受体之间的转移，可能生成电子转移络合物或激发络合物。电子转移络合物是由基态相互作用形成的，而激发络合物仅在激发态下彼此形成。电子转移络合物的机理可表示为： d能量转移机制激发态分子的三重态将能量转移给单体或其他分子，获得能量的单体被激发成三重激发态单体：三重激发态单体（MTt*）分解形成两个自由基，或者由于电子转移而仅形成单个自由基。噻吨酮具有较长的三重态寿命，是一种良好的能量转移剂。它利用能量转移机制产生自由基并引发光聚合。 1.3.2自由基光引发剂光引发剂的作用是吸收紫外光能量后分解产生自由基，从而引发体系中不饱和键聚合并交联固化成整体。常用的自由基光引发剂有裂解型和脱氢型。 1）裂解型光引发剂。裂解型光引发剂主要有安息香醚类（苯偶姻醚）、苯偶酰苯酞缩酮、苯乙酮等。裂解型光引发剂吸收紫外光后均聚，产生两个自由基，引发不饱和基团的聚合。最近，汽巴等公司开发了一种新型光引发剂：酰基氧化膦，如BAPO、819、TIM等，也属于裂解光引发剂。酰基氧化膦类光引发剂在近紫外区具有较高的引发活性，良好的热稳定性和水稳定性，并具有光漂白作用，有利于深度固化。固化物不黄变，适用于厚层彩色光敏剂。涂料，特别是解决LTV白色涂料体系在紫外光下难以固化、涂料易变黄的问题。 BAPO分解后可产生四个自由基，引发效率高。其机理如下： (2) 脱氢引发剂脱氢引发剂主要有二苯甲酮类和噻唑酮类。其中，噻嗪酮类光引发剂在近紫外区的最大吸收波长为380-420 nm，具有较强的吸收和夺氢能力，引发效率高。

吸氢引发剂必须具有氢供体作为协同组分。否则，引发效率太低，无法投入使用。三重态自由基更有可能从氢供体分子的叔碳中提取氢，而不是从仲碳或甲基中提取氢。与氧或氮等杂原子相连的氢比与碳原子相连的氢更容易提取。这样的胺供体包括胺、醇胺(三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺等)、硫醇和米蚩酮。米蚩酮和二苯甲酮一起使用可以获得更便宜且非常有效的引发剂体系。以二苯甲酮为例，其化学反应如下： 1.3.3 离子型光引发剂1）芳香族锍盐和碘鎓盐。此类引发剂具有优异的高温稳定性，并且与环氧树脂组合时也具有优异的性能。稳定性好，因此广泛应用于阳离子固化体系。但它们的最长吸收波长在远紫外区，而在近紫外区则无吸收。一般需要添加自由基引发剂（Irgacure 117、3184和ITX）或光敏染料等光敏剂进行敏化。 2）二茂铁盐二茂铁盐光引发体系是继二芳基碘盐、三芳基锍盐之后发展起来的新型阳离子光引发剂。在光照下，二茂铁盐离子首先形成芳香自由基络合物。位点，同时产生与一个环氧化合物分子配位的不饱和铁络合物。该配合物具有路易斯酸的特性，然后与三个环氧化合物分子配位形成配合物，其中一个环氧化合物可以开环形成阳离子，从而引发阳离子开环聚合形成聚合物。在室温下，由于二茂铁盐-环氧络合物和环氧化合物阳离子活性物质的形成需要时间，因此需要外部加热以提高聚合速度。 1.4其他添加剂添加剂的主要作用是：改进胶粘剂的生产工艺； 提高胶粘剂的储存稳定性； 提高胶粘剂的施工性能； 提高胶膜的性能等。UV固化胶的主要助剂有稳定剂、流平剂、消泡剂、增塑剂和偶联剂等。 1.4.1 稳定剂稳定剂用于减少储存过程中的聚合反应，提高树脂的储存稳定性。常用的稳定剂有对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌、2,6-二叔丁基甲酚、吩噻嗪、蒽醌等。 1.4.2 流平剂流平剂用于提高树脂的流平性能，防止流平。防止缩孔、针孔等涂层缺陷的发生，使涂膜光滑，提高光泽度。混合溶剂、有机硅、聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纤维素、硝基纤维素和聚乙烯醇缩丁醛都是有效的流平剂。 1.4.3消泡剂消泡剂用于防止和消除涂料制造和使用过程中产生的气泡，防止涂料出现针孔等缺陷。磷酸酯、脂肪酸酯和有机硅都可以用作消泡剂。 1.4.4 增塑剂线性大分子之间存在相互作用力。这种力来自范德华力和氢键，其大小与聚合物的结构有关。这种相互作用影响聚合物的许多性能。增塑剂的作用是减弱聚合物分子间的作用力，从而提高胶水的柔韧性，松弛内应力，从而提高胶水的冲击强度；降低胶膜的软化温度和玻璃化转变温度，提高耐低温性能；降低聚合物的粘度，增加其流动性，从而增加粘合剂对粘接表面的浸润，提高接头的粘接强度。 1.4.5 偶联剂偶联剂是一类具有两性结构的物质。其分子中的某些基团能与无机物表面的化学基团发生反应，形成牢固的化学键；该组的另一部分具有亲有机物质。其特性可以与有机分子发生反应或物理缠结，从而将两种不同性质和尺寸的材料牢固地结合在一起。

目前工业上使用的偶联剂按化学结构分为四类：硅烷类、邻苯二甲酸酯类、锆类和有机铬络合物类。其中，硅烷类多用于UV固化胶中，如-甲基丙烯酸丙酯三甲氧基硅烷（KH-570）、-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）等。

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