• UV—固化胶粘剂的现状及发展
  • [2013-04-17]
  • UV—固化胶粘剂的现状及发展

    1、UV—固化胶粘剂的国内外现状

    紫外光固化胶粘剂在光学器件,如光导纤维,光学透镜等的粘接上的应用较多,近年在通讯信息用电子器件的组装上也有大量应用。欧美的Chemence,Hoelne,Holdtite,Sartomer公司,日本的东亚合成公司,Three bond公司,协立化学工业公司都开发出很多品种的UV固化胶粘剂。剪切强度一般可达到8Mpa以上。收缩率一般在2%—5%。作为例子,日本生产和开发的几种光学粘接用胶粘剂列在表1中。在我国兵器工业部53所,化工部晨光化工研究院,烟台德邦公司等也开发出少量品种,但和国外相比在性能和固化工艺上都有一定差距。近年来,国内UV固化技术发展很快,该产业的年增长率高达25%。目前紫外光固化胶粘剂的专利技术主要集中在光固化低聚物,光引发剂及各成分配合上。

    2、发 展

    自由基聚合类紫外光固化胶粘剂的缺点一是收缩率比较大,多为2%—5%,远远大于环氧树脂类胶粘剂的收缩率,二是耐热性较低,在较高温度时尺寸安定性不够好。另外,丙烯酸酯系材料遇水易分解,耐湿性也有待提高。设计开发出高性能的光敏树脂或采用复合固化技术,如紫外+室温热固化,紫外+厌氧固化等,降低胶粘剂收缩率,提高耐热性,耐湿性是未来的发展方向。

        单组分环氧树脂胶粘剂的研究现状

    环氧树脂对各种金属材料、非金属材料、热固性高分子材料等具有优良的粘接性,适应性强,不含挥发性溶剂,不需加压即可固化,且固化收缩率低,耐环境性好,在许多领域得到广泛应用。通常环氧树脂胶粘剂是以主剂(环氧树脂组分)和固化剂分开的双组分包装形式提供应用。在环氧树脂中配合固化剂,会立刻开始反应,随时间推移粘度上升,经过适用期达到不能使用为止。但是双组分混合给使用带来不方便,有以下缺点:(1)增加了包装和贮运的麻烦;(2)双组分胶粘剂使用时,混合比例的准确性和均一性将影响粘接强度;(3)在树脂和固化剂混合后使用时间短。胶粘剂中固化剂种类不同其使用期不同,如脂肪胺类为数十分钟,叔胺或芳香胺类为几小时,酸酐类为一天至数天,不能长期存放;(4)配置的胶液若不能及时用完会造成浪费。(5)由于粘度随时间上升,改变了操作工艺性,不能用于自动粘接。而单组分胶粘剂避免了上述缺点,它可以使胶接工艺简化,并适于自动化操作。将固化剂和环氧树脂混合起来配制单组分胶粘剂,主要是依靠固化剂的化学结构或者是采用某种技术手段把固化剂对环氧树脂的开环活化暂时冻结起来,然后在热、光、机械力或化学作用(如遇水分解)下使固化剂活性被激发,进而使环氧树脂迅速固化。目前国内外市场出售的单组分环氧树脂胶粘剂几乎都是采用潜伏性固化剂或自固化性环氧树脂,产品的形态有液态、糊状、粉末状和膜状。具有实用价值的单组分环氧胶粘剂主要有以下几种:(1)湿气固化型;(2)微胶囊包覆型:将固化剂封人微胶囊内,与环氧树脂混合后不会发生固化反应。成膜物质有明胶、乙烯基纤维素、聚乙烯醇缩醛等。胶囊靠加热或加压而破裂,固化剂和环氧树脂便发生反应;(3)潜伏性固化剂型:使用在规定温度以上才能被活化发生反应的热反应性固化剂,包括中温固化型及高温快固化型;(4)阳离子光固化型。

            人造板用异氰酸酯胶粘剂研究现状及发展趋势

    胶粘剂用量的多少,已成为衡量一个国家、一个地区木材工业技术发展水平的重要标志。根据联合国粮农组织报道,2000年世界人造板的产量达到1.54亿立方米,耗用370万吨胶粘剂(以固体含量100%计)。据《中国林业统计资料》和已发表的有关数据推算,我国1997年木材胶粘剂用量为92万吨,预测2005年和2010年人造板用胶量将分别增至141万吨(干)和169万吨。人造板使用胶粘剂主要有脲醛树脂(UF)、酚醛树脂(PF)、三聚氰胺-甲醛树脂(MF),其中尤以UF用量大。
      人造板工业的这三大胶种都使用甲醛作为原料之一。随着人们对安全意识和环保意识的增强,甲醛的释放越来越受到关注,同时也影响了人造板的销售。因此,开发环保型的胶粘剂,重点开发无甲醛或低游离甲醛型胶粘剂成为大势所趋。
      由诸多的研究及应用可看出,以PMDI及水乳化的PMDI(EMDI)应用最多。Galbraith报道EMDI比PMDI更有效,而Jones[21]报道EMDI不比PMDI好。

    有关测试表明,用胶量相同时,EMDI胶合刨花板各项性能均优于用PMDI。用2%EMDI胶合的三项力学性能接近于用4%PMDI。这可能是因为EM DI与原料混合比表面积大,反应生成的互穿网络结构更充分。我国在水乳型异氰酸酯胶粘剂研究上多以异氰酸酯与聚醚多元醇加聚反应生成预聚体,在预聚体分子链中引入亲水基团,再用二元醇或二元胺与链端的异氰酸酯基反应封端,生成少支链的线形聚合物,然后加水乳化。该法制得的胶粘剂颗粒较细且分布均匀,具有较好的储存稳定性,但在分子链中亲水基团的引入,使得胶层耐水性、耐热性、粘接强度不理想。因此对水性异氰酸酯胶粘剂改性的研究十分活跃,但成功用于生产报道较少,成功用于人造板复合的报道则更少。究起原因,主要是因为异氰酸酯胶大分子中不再含有与木质或非木质大分子中羟基(—OH)反应的活性异氰酸酯基,因此胶合后, 是与原料基材存在着分子间的作用力,难以满足粘接强度等性能上的要求。所以,应采取措施,有效地保留活性异氰酸酯基(—N=C=O),如将异氰酸酯胶、水、乳化剂混合乳化后立即将碎料涂胶,即在线乳化;或通过加入加速交联的微胶囊化固化剂,热压时与异氰酸酯基交联固化。这可能给研究者和生产者一个惊喜

     



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