【漲知識(shí)】UV膠特性、原理及應(yīng)用解析
UV膠水,又叫無(wú)影膠水或紫外線膠,是一種單組分UV可見(jiàn)光固化改性丙烯酸脂結(jié)構(gòu)膠。UV是英文Ultraviolet Rays的縮寫,即紫外光線。 紫外線(UV)是肉眼看不見(jiàn)的,是可見(jiàn)光以外的一段電磁輻射,波長(zhǎng)在10~400nm的范圍。它是指必須通過(guò)紫外線光照射才能固化的一類膠粘劑,它可以作為粘接劑使用,也可作為油漆、涂料、油墨等的膠料使用。 UV膠固化原理是UV 固化材料中的光引發(fā)劑(或光敏劑)在紫外線的照射下吸收紫外光后產(chǎn)生活性自由基或陽(yáng)離子,引發(fā)單體聚合、交聯(lián)和接支化學(xué)反應(yīng),使粘合劑在數(shù)秒鐘內(nèi)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)。
特性
1.固化快、反應(yīng)可控制;無(wú)溶劑、無(wú)污染;適合自動(dòng)化作業(yè);
2.粘接材料廣泛、粘接強(qiáng)度高,可結(jié)構(gòu)粘接、應(yīng)用面廣泛;
3.光學(xué)性能優(yōu);膠液無(wú)色透明、固化后透光率 > 90% ,有無(wú)影膠之稱;
4.耐候性優(yōu),不黃變;
5.缺點(diǎn)是被粘物必須一面透光,固化時(shí)需要設(shè)備才能固化
原理
UV膠水在紫外燈照射下 1~5S 初固, 20~30S 即可粘接完成,照射后即可達(dá)到較高強(qiáng)度,可以滿足自動(dòng)化生產(chǎn)線節(jié)奏的需要;第二代丙烯酸酯結(jié)構(gòu)膠 1-10min 初固,24h 才能達(dá)到最高強(qiáng)度;室溫固化環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠 10-120min 初固,7d 才能達(dá)到最高強(qiáng)度。
組成
預(yù)聚物:30~50%丙烯酸酯單體:40~60%光引發(fā)劑:1~6%
助劑:0.2~1%
預(yù)聚物有:環(huán)氧丙烯酸酯,聚氨酯丙烯酸酯,聚醚丙烯酸酯,聚酯丙烯酸酯,丙烯酸樹(shù)脂等
單體有:?jiǎn)喂倌埽?/span>IBOA,IBOMA,HEMA等),二官能(TPGDA,HDDA,DEGDA,NPGDA等),三官能及多官能(TMPTA,PETA等)
引發(fā)劑有:1173,184,907,二苯甲酮等
助劑可加可不加
優(yōu)點(diǎn)
環(huán)境/安全
● 無(wú) VOC揮發(fā)物,對(duì)環(huán)境空氣無(wú)污染;
● 膠粘劑成分在環(huán)保法規(guī)中限制或禁止的比較少;
● 無(wú)溶劑,可燃性低
經(jīng)濟(jì)性
● 固化速度快,幾秒至幾十秒即可完成固化,有利于自動(dòng)化生產(chǎn)線,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
● 固化后即可進(jìn)行檢測(cè)以及搬運(yùn),節(jié)約空間
● 室溫固化,節(jié)省能源,例如生產(chǎn) 1g 光固化壓敏膠的所需能量?jī)H需相應(yīng)水性膠粘劑的 1%,溶劑型膠粘劑的 4%??捎糜诓灰烁邷毓袒牟牧?,紫外光固化所消耗的能量與熱固化樹(shù)脂相比可節(jié)約能耗 90%
● 固化設(shè)備簡(jiǎn)單,僅需燈具或傳送帶,節(jié)約空間
● 單組分系統(tǒng),無(wú)需混合,使用方法
相容性
● 對(duì)于溫度,溶劑和潮濕敏感的材料可以使用
● 控制固化,等待時(shí)間可以調(diào)整,固化程度可以調(diào)整
● 可以重復(fù)施膠多次固化
● 紫外燈可以容易地安裝在已有的生產(chǎn)線,不需較大改動(dòng)
使用方法
操作指導(dǎo)UV膠必須是通過(guò)紫外線照射到膠液的前提下才能固化,也就是無(wú)影膠中的光敏劑與接觸到紫外線會(huì)與單體相接合,理論上沒(méi)有紫外線光源的照射下無(wú)影膠幾乎永遠(yuǎn)不固化。紫外線的來(lái)源有自然日光和人造光源兩種。紫外線越強(qiáng)固化速度越快一般固化時(shí)間在10-60秒不等。對(duì)于自然日光而言,晴朗的天氣陽(yáng)光中的紫外線會(huì)比較強(qiáng)固化速度越快。但是,沒(méi)有強(qiáng)烈陽(yáng)光時(shí)只能用人造紫外線光源了。
人工紫外線光源的種類很多,功率差異也非常巨大,小功率的可以小到幾瓦,大功率的可以達(dá)到上萬(wàn)瓦。不同廠家生產(chǎn)的無(wú)影膠或不同的型號(hào)固化速度不同。用于無(wú)影膠必須被光照射才能固化,因此用于粘接的無(wú)影膠一般只能粘接透明的兩個(gè)物件或其中之一必須是透明的,以便是紫外線光可以透過(guò)而照射到膠液上面。
1 、將被粘接的兩物體有一個(gè)是透明的且表面清洗干凈、干燥并無(wú)油脂;
2 、將UV無(wú)影膠涂在其中的一個(gè)表面上,合攏兩平面,用合適波長(zhǎng)(通常為365nm-400nm)及能量的紫外燈或照明用高壓汞燈進(jìn)行照射,光照時(shí)要從中央向周邊,并確認(rèn)光線確實(shí)能照透至粘合部位;
3 、建議光照6s左右、初步定位時(shí),去除工件上剩余膠水再重新光照至完全固化;
4 、固化時(shí)間應(yīng)根據(jù)不同的備戰(zhàn)材料、膠厚、紫外線強(qiáng)度的不同而有所區(qū)別。建議用戶購(gòu)置紫外線強(qiáng)度測(cè)試儀,粘接前作光線強(qiáng)度測(cè)試以減少?gòu)U品率;
5 、氣溫對(duì)膠水的活性也有少許影響,氣溫低時(shí)固化時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng);
6 、操作時(shí)不應(yīng)用力擠壓和反復(fù)磨擦需粘接的材料,并建議使用固定工具;
7 、塑料粘接時(shí),應(yīng)考慮塑料中的紫外線吸收劑的含量,偏高的含量將嚴(yán)重影響紫外線的透過(guò)率,因而也對(duì)膠水的固化效率產(chǎn)生明顯的影響,甚至導(dǎo)致膠水無(wú)法固化;
8 、大面積粘接時(shí)建議用低粘度產(chǎn)品。條件具備的情況下,最好購(gòu)置真空設(shè)備,在真空環(huán)境中貼合,以便去除氣泡、提高成品率;
9 、以上指示僅供參考,具體操作需客戶根據(jù)具體情況作適當(dāng)調(diào)整。
工藝品、玻璃制品
● 玻璃制品,玻璃家具,電子秤粘接
● 水晶珠寶工藝制品,固定鑲嵌
● 透明塑料工藝制品粘接,PMMA/PS
電子電器行業(yè)
● 接線柱/繼電器/電容器和微開(kāi)關(guān)的涂裝和密封
● 印刷電路板(PCB)粘貼表面元件
● 印刷電路板上集成電路塊粘接
● 線圈導(dǎo)線端子的固定和零部件的粘接光學(xué)領(lǐng)域
● 光學(xué)纖維粘合,光纖涂敷保護(hù),修補(bǔ)連接
數(shù)字光盤制造業(yè)
● CD/CD-R/CD-RW制造中主要用于反射膜層、保護(hù)膜層的涂覆
● DVD基板粘接,,用于DVD包裝的密封罩也使用紫外光固化膠粘劑
醫(yī)療用品
● 皮下注射針頭與注射器,靜脈注射管粘接,導(dǎo)尿管和醫(yī)用過(guò)濾器的使用
● 呼吸系統(tǒng),蝶型裝置和面罩,靜脈導(dǎo)管裝置,氧合器,蓄水器,電子診斷裝置等醫(yī)療設(shè)備。
其他用途
● 微型電機(jī):固定,導(dǎo)線電路板粘接固定
● 光驅(qū):激光頭固定,透鏡固定,電路板固定
● 轉(zhuǎn)印:轉(zhuǎn)印膠,表面保護(hù)膠
● 汽車工業(yè)零部件的粘接:汽車燈裝配、倒車鏡和氣袋部件的粘接和燃油噴射系統(tǒng)。
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