UV膠收縮率與收縮應(yīng)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，今天我們就來看看UV膠收縮率與收縮應(yīng)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(yīng)是造成收縮應(yīng)力的主要原因。所以收縮應(yīng)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(yīng)物的官能度越高,發(fā)生凝膠化時,官能團的反應(yīng)程度越低。因此,官能度高的反應(yīng)體系,在固化之后將產(chǎn)生較高的收縮應(yīng)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(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是會降低固化物的透明度。據(jù)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(huán)氧樹脂和乙烯基醚類,以鎓鹽為光引發(fā)劑。因環(huán)氧樹脂的陽離子固化反應(yīng)收縮率要遠低于自由基反應(yīng)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(huán)氧化合物混合形式。這種混雜UV固化體系在光引發(fā)時,可以提高引發(fā)效率,充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點,減小體積收縮,在其他性能方面也具有很好的協(xié)同效應(yīng)。

另外,根據(jù)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(huán)氧樹脂陽離子聚合反應(yīng)已經(jīng)知道,開環(huán)聚合反應(yīng)比加聚反應(yīng)體積收縮率較小。對于單環(huán)單體,每有一個范德華距離轉(zhuǎn)化為共價鍵距離,就有一個共價距離轉(zhuǎn)變成范德華距離。由此產(chǎn)生的收縮和膨脹可以部分抵消。進一步的研究發(fā)現(xiàn),開環(huán)聚合反應(yīng)體積收縮大小與環(huán)的大小有關(guān)。隨著環(huán)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(huán)類單體的成本很高,所以其實際應(yīng)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。