浅析影响UV胶耐水性的原料因素

2013-12-13张耀聪广东恒大新材料科技有限公司广东惠州516001

化工管理 2013年18期

张耀聪（广东恒大新材料科技有限公司广东惠州 516001）

前言

UV 胶具有使用方便、固化速度快、粘接力大、透光率高、操作安全环保等特点，其广泛应用于玻璃家具、水晶工艺品、医疗器具、电子、电器、光学仪器制造等领域。随着经济规模的迅速扩大及对环境保护的日益重视，作为新型环保工艺的UV 胶粘剂将获得更多关注与普及。

1、低聚物的影响

低聚物是UV 胶粘剂的主体树脂，它的性能基本上决定了固化后胶膜的主要性能。因此，低聚物的耐水性质对UV 胶的耐水能力起到十分重要的作用。

UV 胶用的低聚物主要是各类丙烯酸酯，如环氧丙烯酸酯EA、聚氨酯丙烯酸酯PUA、聚酯丙烯酸酯PEA、聚醚丙烯酸酯等。其中，环氧丙烯酸酯（包括双酚A 型及酚醛型）、聚氨酯丙烯酸酯（包括脂肪族类及芳香族类）由于分子量高，反应速度快，固化后分子中含有的亲水性基团少，而拥有比较好的耐水性，比较适合应用于UV 胶黏剂及涂料油墨等；而聚酯、聚醚丙烯酸酯则由于机械强度差，且结构中的羟基含量较高，耐水性能较差，对体系耐水性有较大影响，不适合作为主体树脂。

根据上述几种丙烯酸酯的结构特性可知，低聚物耐水性的依次排序大致为：EA＞PUA＞PEA。在实际应用中，UV 胶所常用的环氧丙烯酸树脂由于其结构含有苯环，使得固化膜的硬度大，柔性差，脆性差，不太适合UV 胶的使用要求。而聚氨酯丙烯酸酯则兼顾了高粘接能力、良好的柔韧性和不错的耐水性，更适合作为主体树脂用于UV 胶体系。

2、单体稀释剂的影响

单体稀释剂，通常简称单体，是一种含有可聚合官能团的有机小分子，用于溶解和稀释低聚物，调节体系的黏度，影响UV 胶的光固化速度和固化膜的性能。因此单体是否具有良好的耐水性，对于UV 胶来说也是一个十分重要的性能指标。

UV 胶用的单体是具有不饱和双键的单体，主要为丙烯酸酯类单体。根据单体分子所含反应性基团的多少可分为单官能团单体、双官能团单体和多官能团单体。官能团数量不仅决定了UV 胶粘剂的光固化速度，还对固化膜的各种性质起到决定性作用。单体本身的化学结构对UV 胶固化膜的性能如光泽、硬度、柔韧性、耐水性等有很大影响，其中含有链烷结构、芳香环结构和酯环结构等的单体具有较好的疏水性。所以选择合适的单体对提高UV 胶体耐水能力有大的帮助。

为了增加UV 胶固化膜的柔韧性及聚合转化率，减小体积收缩率，同时保持着良好的耐水性能，主要选用单官能团的单体，如（甲基）苯氧基乙基丙烯酸酯POE(M)A、（甲基）丙烯酸异冰片酯IBO(M)A 等。双官能团及多官能团的单体稀释剂，如1,6－己二醇二丙烯酸酯HDDA、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA 等，则可根据实际情况适量地添加入体系当中，以增加交联密度，有助于降低胶膜的吸水性。体系中若需要添加一些含羟基（－OH）或羧基（－COOH）等亲水性基团单体，如可提高附着力的甲基丙烯酸羟乙酯HEMA，则需适当调整添加量，尽量降低其所含的羟基对耐水性造成的影响。