光/濕雙固化聚氨酯膠水是指以聚氨酯預聚體為主體,同時含有光引發固化和濕固化行為的聚氨酯膠水,因為光引發固化反應比濕固化反應要快速高效,兩種固化行為是分階段進行的,所以表現出雙重固化。
光/濕雙固化系統多見用于書本裝訂,人造革的復合,保型涂料,共性披覆,等方面,光固化部分常見有陽離子型和自由基型,濕固化部分常見有硅氧烷型和異氰酸酯型,本研究組研究的膠水是自由基與異氰酸酯型的。該類型多用于書本裝訂與人造革復合,書本裝訂膠的應用是基于,上膠的熔融粘度要求小,初粘強度要求大,在光照有達到的強度可以保證書本的移動過程中不出現紙張的位移與脫離,應用方法是上膠后進行紫外照射,在進行后續的濕固化。人造革復合上的應用見于一篇日本專利,要求基本同上,應用方法是上膠于一種基材上,進行紫外固化,后壓上第二種基材,再進行后續的濕固化。本研究組的光濕固化膠黏劑則運用于PET薄膜或片材,板材,自身的粘結,或者PET與復合布的復合。
光-濕氣雙固化共性覆膜膠是當前研究得比較多,也比較成功的一類雙固化共性覆膜膠。根據濕氣固化機理不同,又分為硅氧烷型和異氰酸根型兩類。硅氧烷型電性能佳、耐熱性好,同時固化后沒有小分子氣體逸出,得到的共性覆膜膠性能更好,但目前在丙烯酸樹脂工藝上引入硅烷偶聯劑時,需用二異氰酸酯交聯,產品成本較高。Kamlesh[17]等人用硅氧烷對聚氨酯-丙烯酸酯進行改性,合成了單組份的UV-濕氣雙重固化的共基)丙烯酸酯的結構。這種共性覆膜膠有一個很大的優點就是固化非常快,在曝光區域的涂層可立即固化干燥,適合流水線生產,且還可以保持一些易發生松弛和蠕變的物品的原有形狀。硅氧烷共性覆膜膠有優異的耐潮性、耐腐蝕性和耐高溫性等。這些性能可使硅氧烷樹脂應用于帶高熱分散元件的印制線路板的生產上,但硅氧烷樹脂的涂層相對較薄,且固化時間長。
Chu[18]等人研制出表面粘性低的UV-濕氣雙重固化有機硅共性覆膜膠。它含有一種端乙烯基的有機硅流體,其中至少含有一個(甲基)丙烯酰基和可濕氣固化的水解基團的有機硅。該端乙烯基有機硅是由硅烷醇封端的有機硅和硅原子自接連有一個乙烯基和至少兩個可水解基團的硅烷交聯劑形成的反應物。Gutek[19]發明了一種固化非常快的UV-濕氣雙重固化有機硅共性覆膜膠。膠組成包括5個組分,基體樹脂為丙烯酰胺化聚二甲基硅氧烷和甲基丙烯酸酯/二烷氧基聚二有機硅氧烷,丙烯酸異冰片酯、丙烯酸環己酯和丙烯酸-2-乙基己酯的混合反應稀釋劑,
2-羥基-2-甲基苯丙酮和2-甲基-1-
(4-甲巰基苯基)-2-嗎啉代丙酮混合光引發劑,二甲基乙醇胺和二異丙基乙醇胺的混合物,有機鈦酸酯。Dennis[20]等發明了一種具有光-暗多重固化性能的有機硅共性覆膜膠。體系中主要含有丙烯酰胺化聚二有機硅氧烷、含硅氧基硅樹脂、光引發劑及有鈦酸酯。這種共性覆膜膠可以通過光-熱,光-濕氣等多種固化機理得到固化。另一類光-濕氣雙固化共性覆膜膠靠異氰酸根發生水解進行固化,稱為異氰酸根型,固化時有小分子氣體逸出,對膜性能有一定的影響,但綜合性能比較好。Nativi[21]早在1980年報道了兩個專利。一為單組分體系,由異氰酸酯封端的聚醚二/三醇、反應性(甲基)丙烯酸酯類稀釋劑和光引發劑組成。專利二為雙組分體系,其中組分一由氨基(甲基)丙烯酸酯類、單(多)功能(甲基)丙烯酸酯類稀釋劑、光引發劑組成,組分二為多異氰酸酯類。兩組專利配方都獲得了性能良好的光-暗雙固化共性覆膜膠。Kyle[22]發明了一種非常適合于電子線路板用的光-濕氣雙固化異氰酸根型共性覆膜膠。膠配方為異氰酸酯加成物、反應性(甲基)丙烯酸酯稀釋劑和光引發劑3種組分,其中異氰酸酯加成物結構中含有游離的異氰酸根和約占游離異氰酸根10%-70%的可光聚合的乙烯基不飽和基團。
2.優缺點
與自由基型光固化無影膠相比,具有更高的最終強度,可以適應復雜形狀的基材,可以擁有更厚的膠層,更好的內聚強度,附著力。當然因為有后續濕固化的過程,達到最終強度的時間較長,可以通過濕固化催化劑來縮短固化時間。
與濕固化反應型聚氨酯熱熔膠相比,可以達到更小的熔融粘度,光照之后缺有更大的初始強度,基材間不易有位移,脫離。以此來達到很短時間內進行快速定位。當然,因為雙固化之間的相互影響,可能使最終強度低于濕固化反應型熱熔膠,也可能會有更長時間的濕固化過程。
當然也具有環保,高效,經濟,節約等優點。
3.組成成分及性狀
主要成分有:端異氰酸根聚氨酯預聚體,聚氨酯丙烯酸酯預聚體,環氧樹脂,環氧樹脂丙烯酸酯,端硅氧烷聚氨酯預聚體,活性稀釋劑,催化劑,光引發劑,光引發助劑,硅烷偶聯劑,填料,等。
本研究組制得的光濕雙固化聚氨酯膠水是以上三種或三種以上組分的配合物。
低溫下是白色硬或軟固體,高溫下是透明或略霧濁狀粘稠液體,由配方和需求而定。固化后為透明或略霧濁膠膜。
4.工藝
工藝1:可以將端異氰酸根聚氨酯預聚體與聚氨酯丙烯酸酯,丙烯酸酯單體混合,以此為主題,再配以一種或多種光引發劑。盡管丙烯酸酯單體和聚氨酯丙烯酸酯的自由基固化體系與異氰酸酯縮聚體系間并無化學反應發生,但由于半互穿網絡結構的形成,得到的產物具有優異的性能。產物主體是:
OCN-R1-NCO + C=C-R2-C=C
R1:樹脂主鏈(聚酯,聚醚),氨基甲酸酯
R2:樹脂主鏈(聚酯,聚醚),氨基甲酸酯,或烷基,芳基
工藝2:可以將端異氰酸根的聚氨酯預聚體與HEA,HEMA,HPMA之類的丙烯酸羥基酯反應,用C=C來進行部分封端,以此來達到產物中既含有異氰酸根的縮聚體系,又含有丙烯酸酯自由基固化體系。
OCN-R1-NCO + C=C-R2-C=C + OCN-R3-C=C
R1:樹脂主鏈(聚酯,聚醚),氨基甲酸酯
R2,R3:樹脂主鏈(聚酯,聚醚),氨基甲酸酯,或烷基,芳基
工藝3:通過一系列的反應,使得產物大分子的兩端同時含有C=C和-NCO基團,再配以小料,達到所需要的性能。
R:樹脂主鏈(聚酯,聚醚),氨基甲酸酯,或烷基,芳基
5.涂膠及固化方式
上述工藝1與工藝2可以涂于基材上,在覆上另外的基材,將透明部分向上,過紫外光機,獲得一定的強度,后再進行濕固化,置于空氣中即可。也可以涂于一種基材上,經過紫外光機固化,后再覆上另外的基材,壓合,既有一定的強度,再進行濕固化,置于空氣中即可。這兩種工藝的固化條件是光固化和濕固化必須都進行,才能完全固化,缺一不可,兩種涂膠方式對應的膠黏劑應該據有不同的光固化/濕固化比例。可根據具體需求進行配方調節。
上述工藝2則應涂于基材上,再覆上另外的基材,將透明部分向上,過紫外光機,獲得很大的強度,后再進行濕固化,置于空氣中即可。這種工藝的固化條件只需要進行光固化或濕固化中的一種或兩種,既可以完全固化。可以適應復雜形狀的基材。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
(責任編輯:admin)----[注:本網站(中國環氧樹脂應用網http://www.yongshi8.com聯系人:金先生13915284081)發布的有關產品價格行情信息,僅供參考。實時價格以現實流通中為準。受眾若發現信息有誤,可向本網建議及時修改或刪除。受眾在瀏覽本網站某些產品信息之后,使用該產品時請向專業人士及生產商和經銷商咨詢,本網站不對該產品的任何使用后果負責。本站所有文章、圖片、說明均由網友提供或本站原創,部分轉貼自互連網,轉貼內容的版權屬于原作者。如果本站中有內容侵犯了您的版權,請您通知我們的管理員,管理員及時取得您的授權或馬上刪除!]