惯性约束核聚变（Inertial Confinement Fusion，ICF）是实现可控热核聚变的途径之一。ICF靶是ICF研究中的关键部件之一，而微靶球作为氘-氚燃料密封舱，是ICF靶的核心部分。在ICF靶装配和打孔靶球封口中需要常温快速固化、高透明度、耐高低温的胶粘剂。由于现有的商用耐高低温胶粘剂难以满足常温快速固化的要求，现有紫外光固化胶粘剂的耐高低温性能较差，因而本课题的研究目的就是研制适合ICF靶装配及靶球封口的紫外光固化胶粘剂。本课题研究了丙烯酸酯类UV固化胶粘剂及杂化改性耐高低温UV固化胶粘剂，研究的主要内容及结论如下：⑴ 采用酯化反应合成了环氧丙烯酸酯树脂，并通过化学滴定讨论了催化剂和反应时间对反应体系残留酸值率和残留环氧值率的影响，结果表明使用苄基三乙基氯化铵作为催化剂主体具有较高的催化效率，能够明显缩短反应时间。⑵ 使用溶胶-凝胶法合成了有机/无机杂化树脂，红外光谱数据表明合成的杂化树脂保留了光敏活性基团，能够通过紫外光固化。热重分析表明经过杂化改性的有机树脂比未经改性的有机树脂具有更好的热稳定性。⑶ 由丙烯酸酯类树脂制备了UV固化胶粘剂，研究了胶粘剂的拉伸剪切强度。研究中发现偶联剂对胶粘剂的粘接强度影响很大，加入6％左右的偶联剂能将胶粘剂拉伸剪切强度提高约30％～74％。研究中发现，偶联剂的加入方式对胶粘剂也有影响，当将偶联剂以化学键连接到光敏树脂主链时得到的UV固化胶粘剂比直接将偶联剂加入到交联剂体系中具有更高的拉伸剪切强度和耐水煮性。⑷ 通过溶胶-凝胶法制备的有机/无机杂化UV固化胶粘剂大幅度提高了胶粘剂的热稳定性，实验结果表明，杂化胶粘剂在高低温下具有较高的剪切强度，在-190～350℃的温度范围内，胶粘剂的拉伸剪切强度在10MPa以上，并且该类胶粘剂具有更好的耐溶剂性能；研究发现当水解度适中（4～6）时，胶粘剂剪切强度为10.27～10.34MPa；紫外-可见分光光度计测试结果表明，杂化胶粘剂具有较高的光学透明性，在400nm～1000nm频段内透光率大于98％，满足光学胶粘剂透光率大于90%的要求。⑸ 以Beer-Lambert定律为基础，推导了胶粘剂固化过程中辐照光强、辐照时间、辐照剂量及引发剂浓度对自由基聚合引发速率的影响，通过实验研究了这些参数对胶粘剂拉伸剪切强度的影响，发现使用较高的辐照光强、低的引发剂浓度和较短的固化时间可以提高胶粘剂拉伸剪切强度。⑹ 本课题制备的杂化UV固化胶粘剂固化时的体积收缩低于4％，与普通杂化材料固化时高达75％的体积收缩相比具有明显的优势，本课题研究的固化方式及处理工艺可为制备低收缩UV固化杂化材料提供一定的参考意义。本课题<WP=5>研制的杂化胶粘剂具有较好的热稳定性及高的拉伸剪切强度，基本能满足ICF靶球封口胶粘剂的要求。