UV固化无溶剂型压敏胶课件

UV固化无溶剂型压敏胶李卫东白永平哈工大无锡新材料研究院无锡海特新材料研究院有限公司UV固化无溶剂型压敏胶

聚酯类PSA

聚氨酯类PSA环氧类PSA

合成橡胶类PSA

有机硅类PSA

丙烯酸酯类PSAUV固化具有速度快、污染少、节能、固化产物性能优异等优点，是一种环境有好的绿色技术，是未来压敏胶粘剂的发展方向之一。UV固化压敏胶粘剂具有“5E”的特点：Efficient(高效)、Enabling（广泛适应性）、Economical（经济）、EnergySaving（节能）、EnvironmentallyFriendly（环境友好）。目前全球几大著名的胶粘剂生产商如3M、汉高、三键、Dymax等公司，它们的UV胶品种齐全，在国际应用市场上占主导地位，研究也居于全球领先地位。中国对UV胶的研究始于上世纪70年代，目前商品化的应用主要有光学材料、家具制造、玩具制造、医疗卫生器械的装配等。由于国内起步晚，综合水平较国外还有很大的差距，尤其是对UV压敏胶粘剂新品种的开发应用方面的研究差距更大。UV固化无溶剂型压敏胶活性单体单体是紫外光固化体系中不可或缺的组成部分。因紫外光固化液一般粘度较大，需要加入单体作为活性稀释剂来降低体系粘度；单体也参与到光固化反应中，对固化涂层的性能有一定影响双键封端齐聚物

齐聚体一般含有C=C双键，主要包括不饱和聚酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸等光引发剂（体系）

单一光引发剂（裂解型）、复合引发剂（夺氢型）、官能性可聚合引发剂（光引发剂结构嵌入到可聚合齐聚物/官能单体）功能性齐聚物/聚合物增粘树脂、多重固化齐聚物/聚合物复合树脂无机有机助剂（流平剂/抗氧剂/抗老化剂/增塑剂等）

UV固化无溶剂型压敏胶体系组成

压敏胶可以按照不同类型分为乳液型、溶剂型、热熔型和辐射固化型等丙烯酸酯类压敏胶。UV固化是在紫外光照射下，体系中的光敏物质发生光化学反应而产生活性自由基或离子，引发体系中的双键发生聚合、交联和固化，从而使体系在短时间内由液态转变为固态的过程。按照固化机理分类，可分为自由基固化型、自由基加成聚合型、离子聚合型、配位络合聚合型和酸固化等。研究较多的为自由基聚合型和阳离子聚合型。典型固化机理如下所示：(1)引发剂分解光引发剂在UV照射下，产生活性碎片：S→S∗

（UV照射）UV固化无溶剂型压敏胶反应机理ⅠUV固化无溶剂型压敏胶反应机理Ⅱ(2)链引发活性碎片进攻体系中的不饱和活性单体或齐聚物产生链自由基：S∗+M→M∗(3)链增长链自由基进行链锁反应，链长增长：M+M∗→M−M∗(4)链终止链自由基相互碰撞失去活性，反应终止：Mm-M∗+Mn-M∗=Mm–M—M-Mn分子链增长过程中，胶液的流动性逐渐减小，形成凝胶状态后进一步交联形成大分子网络结构，从而完成胶粘剂的固化并产生一定的内聚强度和粘接力。PSA=Adhesion+Cohesion压敏胶带

=粘性+结构最好的贴合效果=

最大的接触面积

粘着力

不同表面之力胶基材被粘物

內聚力

物质本身內部结构相互缠绕、作用力胶必须

流动

后去接触到被粘物UV固化压敏胶的基本性能要求UV固化聚酯结构UV固化无溶剂型聚酯压敏胶UV固化无溶剂型聚氨酯压敏胶UV固化无溶剂型环氧压敏胶缺陷固化后，较高温度下剪切强度下降与溶剂型压敏胶和乳液型压敏胶相比，分子量较低（25,000~50,000）UV固化合成橡胶型压敏胶优点绿色环保工艺简单可行

节约投资成本，产品价格较低。苯乙烯共聚弹性体.裂解型和夺氢型光引发剂是紫外光固化体系的重要组成部分，在紫外光的照射激发下能产生活性中心的一类化合物，选择合适的光引发剂对紫外光固化涂料体系至关重要。UV光引发剂引发反应机理常用的光引发剂.多功能苯甲酮类光引发剂有机硅压敏胶具有优异的粘接性能，在

–40℃

到

200℃均可以使用；对低表面能和高表面能的材料均可以粘接；用于紫外光固化的有机硅聚合物如二甲基硅氧烷基、二苯基甲基硅烷氧基或硅氧基携带可以进一步发生交联反应的乙烯基或者丙烯酸酯基团；无溶剂的UV固化有机硅的分子量在50,000到

150,000范围内较为适宜。UV固化有机硅无溶剂光固化丙烯酸酯类压敏胶无溶剂型光固化低粘丙烯酸酯压敏胶光固化丙烯酸酯压敏胶的交联特性主要交联组分常规UV固化多官能度丙烯酸酯双重交联多官能度丙烯酸酯和热固化交联剂

三重交联多官能度丙烯酸酯，热固化交联和常规交联剂无溶剂丙烯酸酯压敏胶的光反应性内交联光引发剂外交联光引发剂类型I(裂解型)有副产物类型II(夺氢型)无副产物内外交联光引发剂的种类内外光引发剂的实例将光引发剂引入到大分子的结构中与不饱和的光引发剂进行聚合外加不饱和的光引发剂(0.01to3.0wt.%)Exampleofadditionalphotoinitiator利用聚合型和外添加型光引发剂对丙烯酸酯压敏胶进行改性光固化丙烯酸酯压敏胶的影响因素光固化丙烯酸树脂的种类丙烯酸树脂的分子量

预聚物、齐聚物和稀释单体

不饱和或外添加型光引发剂的种类热敏性交联剂常规交联剂添加剂光固化型丙烯酸酯压敏胶的性质初粘性剥离力剪切强度收缩性光引发剂的种类和用量

UV固化时间

UV光强影响因素UV技术参数光固化型丙烯酸酯融体的分子量(100,000-300,000)对剪切强度的影响光固化时间对丙烯酸酯压敏胶性能的影响无溶剂型光固化丙烯酸酯压敏胶的粘度性质(活性稀释单体的性质)

较高的光敏性与丙烯酸酯预聚物和齐聚物具有良好的溶解性和相容性

在光聚合和光交联过程中具有较少的链转移

室温下呈现惰性

价格适中

较高的沸点光敏性稀释单体对无溶剂型丙烯酸酯压敏胶的粘度影响性质光活性稀释剂丙烯酸聚酯不饱和聚酯多官能度丙烯酸酯粘度[Pa·s]6~205~164~12收缩性[%]2~100.8~31.5~6可交联性GoodVerygoodVerygood反应活性GoodVerygoodVerygood透明性ExceptionalExcellentExcellent剪切强度GoodVerygoodVerygood极性材料的粘接GoodVerygoodGood光引发剂的气味PoorPoorPoor低粘度光固化型丙烯酸酯压敏胶的性质低粘度光固化丙烯酸酯压敏胶的内聚强度聚合型光引发剂光引发剂化学结构英文名ABP

4-acryloyloxy

benzophenoneAEBP4-acryloyloxyethoxy

benzophenoneABBP4-acryloyloxybutoxybenzophenoneAHBP4-acryloyloxyhexoxybenzophenone光引发剂的种类和含量对剥离力的影响光引发剂的种类和含量对内聚强度的影响涂布后的丙烯酸酯熔融体的光固化过程光固化压敏胶的内聚强度涂布有光固化胶层的自粘胶产品高粘度光敏性无溶剂丙烯酸酯压敏胶低粘度光敏性无溶剂丙烯酸酯压敏胶光引发剂低粘度光敏