光固化胶粘剂的研究进展.pdf

光固化胶粘剂的研究进展--第1页

光固化胶粘剂的研究进展

摘要：本文从光引发剂、预聚物和活性稀释剂3方面介绍了UV光固化胶粘

剂的最新研究进展。展望了UV固化胶粘剂的研究与发展方向。

关键词：紫外光固化；胶粘剂；应用

光固化胶粘剂（以下简称光固胶）可分为紫外光（UV）固化胶粘剂（波

长200~400nm）和可见光固化胶粘剂（波长400~500nm）。UV光固化就是

用适当波长和光强的紫外光照射，使光引发剂迅速分解成自由基或阳离子，进而

引发不饱和有机化合物发生聚合反应，最终生成交联结构的固化产物。

i

自1960年国外报道UV光固胶以来，该胶已在许多工业领域应用，尤其是

需要快速装配的高技术产业领域，例如LCD（液晶显示器）制造业；照相机等光

学产品制造业。UV光固胶的优点是：（1）固化时间短，一般1~几十秒即可固

化；（2）粘接范围广，可粘接金属、玻璃、塑料等各可固化；（2）粘接范围广，

可粘接金属、玻璃、塑料等各种材料，也可进行结构材料的粘接；（3）环保、

安全，适用于高速自动化生产。

UV光固胶主要由光引发剂、光敏树脂（预聚体）和活性稀释剂组成。本文主

要介绍近几年来紫外光固化胶粘剂的研究现状与发展。

1、UV光引发剂

光引发剂是光固胶组成中最重要的成分。选用光引发剂时应注意其吸收光谱

与光源的发射光谱相匹配，在UV光源的光谱范围内光活性要高，具有较高的活

性体（自由基或阳离子）量子效率，在齐聚体和单体中有良好的溶解性和反应活

性。另外，为了提高光固化速度可使用复合光敏引发剂。

光引发剂主要是影响固化速度和固化程度。C.Decker等和

ZbigniewCzech等都对光引发剂的影响进行了探讨。XinyanXiao等以双酚A

环氧树脂为基体，丙烯酸和马来酸酐为改性剂合成了一种新型的水性环氧丙烯酸

光固化胶粘剂的研究进展--第1页

光固化胶粘剂的研究进展--第2页

酯，外加纳米硅溶胶（溶胶凝胶法），制备了UV光固化水性环氧丙烯酸/硅溶胶

杂化材料。进行了光引发剂含量对固化体系固化时间的影响程度试验，结果表明，

固化程度最高可达88％，光引发剂的最佳用量为3.5％，固化时间为40s，而且

纳米硅溶胶的加入改善了水性环氧丙烯酸酯热稳定性。芝麻素是包含2个环状缩

醛结构的物质，KeminWang等用其作为UV光的引发剂，发现随着芝麻素浓度

的增加，双键的转化率提高。W.D.WanRosli等研究了以芳茂铁盐和三锍盐

作为阳离子引发剂，引发环氧棕榈油-脂环族双环氧体系表面涂料在UV光照射下

的固化，固化胶膜具有良好的拉伸强度和硬度。

引发剂的添加量越大，固化速度越快，但也导致交联密度降低，影响粘接性

能。一般单一的引发剂引发能力有限，而利用混合型的引发剂体系可以达到更好

的效果。唐铭等将安息香乙醚和二苯甲酮混合为光引发剂，制备了环氧丙烯酸酯

体系的UV光固化涂料。实验发现单独使用安息香乙醚和二苯甲酮中的任何一种

光引发剂，其固化速度都不能令人满意，而利用二者的混合体系效果较好。

2预聚体

2.1丙烯酸酯体系

UV胶粘剂目前大部分仍然是丙烯酸酯型，其固化机理是自由基聚合。Shi等

以季戊四醇和偏苯三酸酐为原料制备了功能端基超支化聚合物，然后用甲基丙烯

酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸酐改性得到的超支化不饱和树脂，可用于UV光固化

涂料。丙烯酸酯光固胶在固化过程中收缩率较大，会使构件中产生内应力，影