光固化技術(shù)是一種高效、環(huán)保、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)的材料表面技術(shù),是低碳綠色工業(yè)更大推動應(yīng)用的新技術(shù)。隨著工程應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,光固化技術(shù)應(yīng)用從最早的印制板材、光刻膠發(fā)展到光固化涂料、油墨、膠黏劑,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,形成了一個新興的以高效低碳綠色的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)。
光固化產(chǎn)品最常見的分為UV涂料、UV油墨和UV膠黏劑,他們最大的特點是固化速率快,一般在幾秒到幾十秒之間,最快的可在0.05~0.1s時間內(nèi)固化,是目前各種涂料、油墨、膠黏劑中干燥固化最快的。
UV固化即紫外固化,UV是紫外線的英文縮寫,固化是指物質(zhì)從低分子轉(zhuǎn)變?yōu)楦叻肿拥倪^程。UV固化一般是指需要用紫外線固化的涂料(油漆)、油墨、膠粘劑(膠水)或其它灌封密封劑的固化條件或要求,其區(qū)別于加溫固化、膠聯(lián)劑(固化劑)固化、自然固化等
光固化產(chǎn)品的基本組分包括低聚物、活性稀釋劑、光引發(fā)劑、添加助劑等等。低聚物是光固化產(chǎn)品的主體,它的性能基本上決定了固化后材料的主要性能,因此,低聚物的選擇和設(shè)計無疑是光固化產(chǎn)品配方中的重要環(huán)節(jié)。這些低聚物的共同點是均具有 “”不飽和雙鍵的樹脂,按照自由基聚合反應(yīng)速率快慢排序:丙烯酰氧基>甲基丙烯酰氧基>乙烯基>烯丙基。
因此,自由基光固化使用的低聚物主要是各類丙烯酸樹脂,如環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化的丙烯酸酯樹脂或乙烯基樹脂等,實際應(yīng)用最多的是環(huán)氧丙烯酸樹脂、聚氨酯丙烯酸樹脂和聚酯丙烯酸樹脂。下面簡要介紹這三種樹脂。
環(huán)氧丙烯酸酯
以上為材料廠應(yīng)用專利
環(huán)氧丙烯酸值是目前應(yīng)用最廣泛、用量最大的光固化低聚物,它是由環(huán)氧樹脂和(甲基)丙烯酸酯化而制得。環(huán)氧丙烯酸酯按結(jié)構(gòu)類型可分為雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯、酚醛環(huán)氧丙烯酸酯、改性環(huán)氧丙烯酸酯和環(huán)氧化丙烯酸酯,以雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯應(yīng)用最為廣泛。
雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯在低聚物中是光固化速率最快的一種,固化膜具有硬度大、高光澤、耐化學(xué)藥品性能優(yōu)異、較好的耐熱性能和電學(xué)性能,加之雙酚A換氧丙烯酸酯原料配方簡單,價格便宜,因此在常用于光固化紙張、木器、塑料、金屬涂料的主體樹脂,也作光固化油墨、光固化膠黏劑的主體樹脂。
聚氨酯丙烯酸酯
以上為材料廠應(yīng)用專利
聚氨酯丙烯酸酯(PUA)是又一種重要的光固化低聚物。它是用多異氰酸酯、長鏈二醇和丙烯酸羥基酯經(jīng)兩步反應(yīng)合成。由于多異氰酸酯和長鏈二醇的多結(jié)構(gòu)可選擇,通過分子設(shè)計來合成設(shè)定性能的低聚物,因此是目前產(chǎn)品牌號最多的低聚物,廣泛用于光固化涂料、油墨和膠黏劑中。
聚酯丙烯酸酯
聚酯丙烯酸酯(PEA)也是一種常見的低聚物,它是由低分子量聚酯二醇經(jīng)丙烯酸酯化而制得。聚酯丙烯酸酯價格低和粘度低是最大的特點,由于粘度低,聚酯丙烯酸酯既可以作為低聚物,也可以作為活性稀釋劑使用。此外,聚酯丙烯酸酯大多具有低氣味,低刺激性,較好的的柔韌性和顏料潤濕性,適合色漆和油墨。為了提高高固化速率,可以制備多官能度的聚酯丙烯酸酯;采用胺改性的聚酯丙烯酸酯,不僅可以減少氧阻聚的影響,提高固化速率,還可以改善附著力、光澤和耐磨性。
活性稀釋劑通常含有可反應(yīng)基團(tuán),對低聚物起到溶解和稀釋作用,對光固化過程及涂膜性能起著重要作用。按所含反應(yīng)性基團(tuán)的多少,單官能團(tuán)活性稀釋劑常見的包括丙烯酸異癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等;雙官能團(tuán)活性稀釋劑包括聚乙二醇二丙烯酸酯系列、二丙二醇類二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯等;多官能團(tuán)活性稀釋劑如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯等。
引發(fā)劑對光固化產(chǎn)品的固化速率有著重要影響,在光固化產(chǎn)品中,光引發(fā)劑的添加量一般在3%~5%。除此之外,顏料和填料助劑對光固化產(chǎn)品的最終性能也有著重要影響。
光固化技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用
光固化產(chǎn)品由于具有固化快、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,最早主要應(yīng)用在木器涂裝領(lǐng)域。近年來,隨著新型引發(fā)劑、活性稀釋劑及感光低聚物的研制,光固化涂料的應(yīng)用逐漸擴(kuò)展到紙張、塑料、金屬、織物、電子、醫(yī)療、汽車部件等領(lǐng)域。下面將簡要介紹幾種光固化技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。
UV光固化膠水在汽車工業(yè)中的應(yīng)用主要在于汽車工業(yè)零部件的粘接,通常也屬于電器和電子行業(yè)這一領(lǐng)域,其應(yīng)用覆蓋:汽車燈裝配粘接;倒車鏡和氣袋部件的粘接;燃油噴射系統(tǒng)、汽車玻璃修復(fù)行業(yè)等。
電子封裝UV光固化產(chǎn)品
封裝技術(shù)的革新促使封裝材料由金屬封裝和陶瓷封裝向塑料封裝過渡。塑料封裝中又以環(huán)氧樹脂應(yīng)用最為廣泛,優(yōu)良的力學(xué)機(jī)械性能、耐熱耐濕性是高質(zhì)量封裝的前提,而決定環(huán)氧樹脂性能的根本問題除了環(huán)氧樹脂主體的結(jié)構(gòu)外,固化劑的影響也是一個非常重要的因素。
相比于常規(guī)環(huán)氧樹脂所采用的熱固化方式,陽離子UV固化不僅光引發(fā)劑化存穩(wěn)定性更好,體系的固化速度更快,數(shù)十秒內(nèi)就可完成固化,效率極髙,不存在氧阻聚,能夠進(jìn)行深度固化,這些優(yōu)勢愈發(fā)凸顯陽離子UV固化技術(shù)在電子封裝領(lǐng)域的重要性。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展,電子元器件愈發(fā)趨向于高度集成化、小型化方向發(fā)展,質(zhì)輕高強(qiáng)、耐熱性好、介電性能優(yōu)異等將是新型高性能環(huán)氧封裝材料的發(fā)展庭勢,光固化技術(shù)在電子封裝行業(yè)發(fā)展過程中必將起到更加重要的作用。
以上資料僅供參考!具體需根據(jù)實際工況材料為準(zhǔn)作適當(dāng)調(diào)整,以下是配套施膠設(shè)備介紹!
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