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光固化胶粘剂是在紫外光照射下能够迅速固化成膜的一类新型胶粘剂,因其高效快速固化和环境友好等特征,已为世界胶粘剂行业和绝大多数管理机构所认可。随着紫外光(UV)固化胶粘剂的技术不断成熟、创新,原材料品种及性能不断发展,其使用范围越来越广泛,尤其是在发展新产品时被广泛使用。本文首先以环氧E-44和丙烯酸为原料合成了环氧丙烯酸酯,然后用自己合成的环氧丙烯酸酯配制成紫外光固化粘合剂,并研究了光引发剂用量和稀释剂用量对固化胶粘剂性能的影响,最后测定在最佳稀释剂和光引发剂含量下的胶粘剂的固化体积收缩率和粘接剪切强度等性能。
本文通过设计正交实验,探讨了在以N,N-二甲基苄胺为催化剂,丙烯酸丁酯为稀释剂,4-甲氧基苯酚为稳定剂的条件下,以环氧E-44和丙烯酸为原料合成环氧丙烯酸酯,考察了反应温度、酸酯比和催化剂用量对反应的影响,并对胶粘剂的吸水率、凝胶率进行了初步研究。通过正交实验结果分析得出最佳反应条件,反应温度为100℃,酸酯比为1.6:1,催化剂用量为0.20%。
将在最佳条件下合成的环氧丙烯酸酯,配制成UV固化胶粘剂,研究不同稀释剂量和光引发剂量对胶粘剂的固化时间、吸水率、凝胶率及附着力等性能的影响,得出光引发剂用量为5%、稀释剂用量为20%时,胶粘剂的固化时间短,吸水率低而凝胶率高,说明其固化程度较高。
将含稀释剂20%、光引发剂5%的粘合剂进行紫外固化,测得其具有较低的固化体积收缩率,为2%左右,其粘接剪切强度为8.87 Mpa;对其固化膜进行了DSC-TG(差示扫描量热-热重)分析,发现其在120℃左右才开始有小分子分解,到600℃时热失重为84.88%,玻璃化温度在279℃左右。通过红外光谱分析看出固化过程主要是双键聚合和环氧基团开环,将小分子交联成三维网状结构的聚合物。