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文檔簡介
雙重固化技術(shù)賦能UV固化膠粘劑:性能提升與應(yīng)用拓展一、引言1.1研究背景與意義隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展,膠粘劑在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。UV固化膠粘劑作為一種新型的膠粘劑,憑借其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),在眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。UV固化膠粘劑是指在紫外線(UV)照射下,能夠迅速發(fā)生聚合反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)固化的膠粘劑。其固化原理是體系中的光引發(fā)劑吸收紫外光后產(chǎn)生自由基或陽離子,引發(fā)光敏樹脂(預(yù)聚物)和活性稀釋劑分子發(fā)生連鎖聚合反應(yīng),使液相體系在瞬間進(jìn)行聚合、交聯(lián)和固化。這種固化方式具有諸多顯著優(yōu)點(diǎn)。在固化速度方面,UV固化膠粘劑能在幾秒至幾十秒內(nèi)完成固化,極大地提高了生產(chǎn)效率,尤其適用于自動(dòng)化生產(chǎn)線。從環(huán)保角度來看,它無VOC揮發(fā)物,對環(huán)境空氣無污染,膠粘劑成分在環(huán)保法規(guī)中限制或禁止的較少,且無溶劑,可燃性低。在能源消耗上,室溫固化的特性使其節(jié)省能源,與熱固化樹脂相比,紫外光固化所消耗的能量可節(jié)約能耗90%。此外,其固化設(shè)備簡單,僅需燈具或傳送帶,占用空間小,并且是單組分系統(tǒng),無需混合,使用方便。對于對溫度、溶劑和潮濕敏感的材料,UV固化膠粘劑也能適用,還可以控制固化,調(diào)整等待時(shí)間和固化程度,甚至可以重復(fù)施膠多次固化,紫外燈也易于安裝在已有生產(chǎn)線中,無需大幅改動(dòng)。然而,UV固化膠粘劑也存在一些局限性。由于其固化依賴紫外光照射,對于一些不透明材料或復(fù)雜形狀的工件,存在固化深度受限的問題,紫外光難以穿透較厚的膠層或照射到陰影區(qū)域,導(dǎo)致這些部位無法完全固化。部分UV固化膠粘劑在紫外線長期照射下,抗老化性能較差,可能會(huì)出現(xiàn)黃變、性能下降等現(xiàn)象。而且,UV固化膠粘劑的原料成本相對較高,不含低成本的溶劑和填料,使得膠粘劑價(jià)格偏高。為了克服UV固化膠粘劑的這些局限性,雙重固化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。雙重固化技術(shù)是將UV固化與其他固化方式相結(jié)合的技術(shù),通過不同固化方式的協(xié)同作用,彌補(bǔ)單一UV固化的不足。例如,光-熱雙重固化技術(shù),先利用UV光進(jìn)行快速初步固化,使膠粘劑迅速達(dá)到一定的強(qiáng)度,便于后續(xù)操作,然后再通過加熱進(jìn)一步固化,使膠層深處和陰影區(qū)域也能完全固化;光-濕氣雙重固化技術(shù)則是在UV固化的基礎(chǔ)上,利用濕氣進(jìn)行二次固化,解決了UV膠只能用紫外光固化的局限性,即使在陰影處也能固化,且粘接強(qiáng)度高,適合于電子元器件的固定、包封等。雙重固化技術(shù)在UV固化膠粘劑中的應(yīng)用具有重要的理論和實(shí)踐意義。從理論層面來看,深入研究雙重固化技術(shù)可以豐富高分子材料固化理論,為開發(fā)新型高性能膠粘劑提供理論基礎(chǔ),有助于進(jìn)一步理解不同固化方式之間的協(xié)同作用機(jī)制,以及這種作用對膠粘劑微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能的影響。在實(shí)踐應(yīng)用中,雙重固化技術(shù)能夠顯著提高UV固化膠粘劑的性能,拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。它可以使UV固化膠粘劑應(yīng)用于不透明的材質(zhì)之間、形狀復(fù)雜的基材上、超厚涂層及有色涂層等,滿足電子、光學(xué)、醫(yī)療器械、汽車等行業(yè)對膠粘劑日益增長的高性能需求,推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品升級。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國外,雙重固化技術(shù)在UV固化膠粘劑中的應(yīng)用研究起步較早,取得了一系列具有重要價(jià)值的成果。美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,眾多科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)投入大量資源進(jìn)行深入研究與技術(shù)開發(fā)。美國的一些研究團(tuán)隊(duì)致力于開發(fā)新型的光-熱雙重固化體系,如在電子封裝領(lǐng)域,通過優(yōu)化光引發(fā)劑和熱引發(fā)劑的組合,以及調(diào)整預(yù)聚物和活性稀釋劑的配方,成功提高了UV固化膠粘劑在復(fù)雜電子元件中的固化效果和可靠性。他們的研究發(fā)現(xiàn),特定結(jié)構(gòu)的預(yù)聚物與合適的引發(fā)劑搭配,能夠在光固化階段迅速形成初步的交聯(lián)結(jié)構(gòu),為后續(xù)的熱固化提供良好的基礎(chǔ),使膠粘劑在熱固化過程中進(jìn)一步提高交聯(lián)密度,從而顯著增強(qiáng)粘接強(qiáng)度和耐熱性能。日本的科研人員則在光-濕氣雙重固化技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)展。他們研發(fā)的用于光學(xué)器件粘接的UV固化膠粘劑,利用濕氣固化的特性,有效解決了UV光難以完全穿透光學(xué)材料導(dǎo)致固化不完全的問題。通過對膠粘劑配方中濕氣固化成分的精細(xì)調(diào)控,實(shí)現(xiàn)了在不同濕度環(huán)境下膠粘劑的穩(wěn)定固化,且固化后的膠粘劑具有優(yōu)異的光學(xué)性能和耐候性。例如,在一些高精度的光學(xué)鏡頭組裝中,這種光-濕氣雙重固化膠粘劑能夠確保在復(fù)雜的使用環(huán)境下,鏡頭與其他部件之間的粘接牢固且不影響光學(xué)性能。德國的研究重點(diǎn)在于探索雙重固化技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用。針對汽車零部件的粘接需求,他們開發(fā)了光-厭氧雙重固化膠粘劑。這種膠粘劑在光照條件下能夠快速初步固化,便于零部件的定位和組裝,而在無氧環(huán)境中,如被密封在兩個(gè)緊密貼合的金屬部件之間時(shí),會(huì)進(jìn)一步發(fā)生厭氧固化反應(yīng),使粘接強(qiáng)度大幅提升。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件的粘接中,這種雙重固化膠粘劑展現(xiàn)出了良好的耐振動(dòng)、耐高溫和耐化學(xué)腐蝕性能,有效提高了汽車零部件的可靠性和使用壽命。國內(nèi)對雙重固化技術(shù)在UV固化膠粘劑中的應(yīng)用研究近年來也呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢。眾多高校和科研機(jī)構(gòu)積極開展相關(guān)研究,取得了不少具有創(chuàng)新性的成果。一些高校的研究團(tuán)隊(duì)從基礎(chǔ)理論出發(fā),深入研究雙重固化的反應(yīng)機(jī)理。例如,通過傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、核磁共振(NMR)等先進(jìn)的分析技術(shù),對光-熱雙重固化過程中膠粘劑分子結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,揭示了光固化和熱固化之間的協(xié)同作用機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn),在光固化過程中產(chǎn)生的自由基或陽離子會(huì)引發(fā)部分單體聚合,形成的低聚物在熱固化階段能夠進(jìn)一步與熱引發(fā)劑分解產(chǎn)生的活性中心發(fā)生反應(yīng),從而促進(jìn)整個(gè)體系的交聯(lián)固化。基于這些理論研究成果,他們優(yōu)化了膠粘劑的配方設(shè)計(jì),提高了雙重固化膠粘劑的性能。國內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)則更側(cè)重于將雙重固化技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)。在航空航天領(lǐng)域,研發(fā)出了適用于飛行器結(jié)構(gòu)件粘接的雙重固化膠粘劑。這種膠粘劑結(jié)合了UV固化速度快和熱固化強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn),能夠滿足航空航天部件在復(fù)雜工況下對粘接強(qiáng)度和可靠性的嚴(yán)格要求。通過模擬飛行器在高空飛行時(shí)的極端溫度、壓力和振動(dòng)條件,對膠粘劑的性能進(jìn)行測試和優(yōu)化,確保了其在實(shí)際應(yīng)用中的安全性和穩(wěn)定性。盡管國內(nèi)外在雙重固化技術(shù)用于UV固化膠粘劑的研究中取得了一定成果,但目前仍存在一些不足之處。在固化機(jī)理研究方面,雖然對各種雙重固化體系的反應(yīng)過程有了一定了解,但對于不同固化方式之間復(fù)雜的相互作用機(jī)制,還缺乏深入全面的認(rèn)識(shí)。在膠粘劑配方設(shè)計(jì)上,如何精準(zhǔn)地調(diào)控各成分的比例,以實(shí)現(xiàn)最佳的雙重固化效果,仍然需要進(jìn)一步的探索和優(yōu)化。此外,現(xiàn)有雙重固化膠粘劑的成本普遍較高,限制了其在一些對成本敏感的領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。未來的研究方向可以聚焦于深入揭示固化機(jī)理,開發(fā)更高效、低成本的雙重固化膠粘劑體系,以及拓展雙重固化技術(shù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用。1.3研究目的與內(nèi)容本研究旨在深入探究雙重固化技術(shù)在UV固化膠粘劑中的應(yīng)用,通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和理論分析,全面揭示雙重固化技術(shù)對UV固化膠粘劑性能的影響規(guī)律,為開發(fā)高性能、多功能的UV固化膠粘劑提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。具體研究內(nèi)容如下:雙重固化技術(shù)作用機(jī)理研究:運(yùn)用先進(jìn)的分析測試手段,如傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、核磁共振(NMR)、差示掃描量熱法(DSC)等,深入研究不同雙重固化體系(如光-熱、光-濕氣、光-厭氧等)的固化反應(yīng)過程,分析光固化和其他固化方式之間的相互作用機(jī)制,明確各階段反應(yīng)的關(guān)鍵影響因素。例如,通過FT-IR跟蹤光-熱雙重固化過程中膠粘劑分子結(jié)構(gòu)中官能團(tuán)的變化,確定光固化和熱固化的反應(yīng)進(jìn)程及相互關(guān)聯(lián);利用DSC測量固化過程中的熱效應(yīng),進(jìn)一步理解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。雙重固化對UV固化膠粘劑性能的影響:從多個(gè)方面系統(tǒng)研究雙重固化技術(shù)對UV固化膠粘劑性能的影響。在固化性能方面,考察不同固化條件下(如光照時(shí)間、溫度、濕度等)膠粘劑的固化速度、固化深度和固化度,確定最佳的固化工藝參數(shù)。通過測試固化后的膠粘劑在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性,評估其抗老化性能,包括耐紫外老化、耐濕熱老化、耐化學(xué)介質(zhì)侵蝕等。針對膠粘劑的機(jī)械性能,如拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、柔韌性等進(jìn)行測試分析,研究雙重固化如何影響膠粘劑的力學(xué)性能及其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性。例如,在電子封裝應(yīng)用中,通過模擬實(shí)際工作環(huán)境的熱循環(huán)測試,考察膠粘劑在不同溫度變化下的粘接強(qiáng)度保持率,評估其對電子元件的保護(hù)能力。雙重固化UV固化膠粘劑的配方優(yōu)化:基于對作用機(jī)理和性能影響的研究,開展雙重固化UV固化膠粘劑的配方優(yōu)化工作。篩選和優(yōu)化光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑、濕氣固化劑、厭氧固化劑等關(guān)鍵固化組分,研究它們之間的協(xié)同效應(yīng),確定最佳的引發(fā)劑組合和用量。對預(yù)聚物和活性稀釋劑的種類和比例進(jìn)行調(diào)整,以改善膠粘劑的綜合性能,如提高粘接強(qiáng)度、降低固化收縮率、改善柔韌性等。同時(shí),考察各種助劑(如增感劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、增粘劑、抗氧劑等)對膠粘劑性能的影響,優(yōu)化助劑配方,提高膠粘劑的貯存穩(wěn)定性和使用性能。例如,通過實(shí)驗(yàn)研究不同增塑劑對膠粘劑柔韌性和粘接強(qiáng)度的影響,篩選出最適合的增塑劑及其用量。雙重固化UV固化膠粘劑的應(yīng)用案例分析:選取電子、光學(xué)、醫(yī)療器械、汽車等領(lǐng)域的典型應(yīng)用場景,進(jìn)行雙重固化UV固化膠粘劑的應(yīng)用案例分析。研究膠粘劑在實(shí)際應(yīng)用中的性能表現(xiàn),包括粘接效果、可靠性、耐久性等,評估其在不同應(yīng)用環(huán)境下的適應(yīng)性和優(yōu)勢。分析實(shí)際應(yīng)用中可能出現(xiàn)的問題及原因,提出針對性的解決方案和改進(jìn)措施。例如,在汽車制造中,針對車身零部件的粘接,研究光-厭氧雙重固化膠粘劑在不同裝配工藝和使用環(huán)境下的粘接性能,解決可能出現(xiàn)的粘接失效問題,提高汽車制造的質(zhì)量和效率。1.4研究方法與技術(shù)路線為全面、深入地開展雙重固化技術(shù)在UV固化膠粘劑中的應(yīng)用研究,本研究將綜合運(yùn)用多種研究方法,遵循嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)路線,以確保研究目標(biāo)的達(dá)成。研究方法:實(shí)驗(yàn)研究法:這是本研究的核心方法。通過設(shè)計(jì)一系列實(shí)驗(yàn),對不同雙重固化體系的UV固化膠粘劑進(jìn)行制備和性能測試。在實(shí)驗(yàn)過程中,精確控制各種實(shí)驗(yàn)變量,如光引發(fā)劑和熱引發(fā)劑的種類與用量、預(yù)聚物和活性稀釋劑的比例、固化溫度和時(shí)間、光照強(qiáng)度和時(shí)間等。利用萬能材料試驗(yàn)機(jī)測試膠粘劑的拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度等機(jī)械性能;采用凝膠滲透色譜(GPC)分析固化后膠粘劑的分子量及其分布;借助掃描電子顯微鏡(SEM)觀察膠粘劑固化后的微觀結(jié)構(gòu),從而深入了解雙重固化技術(shù)對膠粘劑性能的影響規(guī)律。文獻(xiàn)研究法:廣泛查閱國內(nèi)外關(guān)于雙重固化技術(shù)、UV固化膠粘劑的相關(guān)文獻(xiàn)資料,包括學(xué)術(shù)期刊論文、學(xué)位論文、專利文獻(xiàn)以及行業(yè)報(bào)告等。對這些文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理和分析,了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及存在的問題,為本研究提供理論基礎(chǔ)和研究思路。通過對已有研究成果的總結(jié)和歸納,發(fā)現(xiàn)研究空白和不足之處,明確本研究的重點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。案例分析法:選取電子、光學(xué)、醫(yī)療器械、汽車等領(lǐng)域中雙重固化UV固化膠粘劑的實(shí)際應(yīng)用案例進(jìn)行深入分析。收集這些案例中的相關(guān)數(shù)據(jù)和信息,如膠粘劑的使用場景、性能要求、應(yīng)用效果以及出現(xiàn)的問題等。通過對案例的分析,總結(jié)雙重固化UV固化膠粘劑在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)勢和局限性,為進(jìn)一步優(yōu)化膠粘劑性能和改進(jìn)應(yīng)用工藝提供參考依據(jù)。技術(shù)路線:材料選擇與準(zhǔn)備:根據(jù)研究目的和內(nèi)容,選擇合適的預(yù)聚物、光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑、濕氣固化劑、厭氧固化劑、活性稀釋劑以及各種助劑。對所選材料的性能進(jìn)行全面測試和分析,確保其質(zhì)量符合實(shí)驗(yàn)要求。查閱相關(guān)文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn),了解各種材料的特性、適用范圍以及相互之間的兼容性,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和配方優(yōu)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施:基于前期的材料選擇和研究目的,設(shè)計(jì)多組實(shí)驗(yàn)方案。針對不同的雙重固化體系(如光-熱、光-濕氣、光-厭氧等),分別考察不同固化條件和配方參數(shù)對膠粘劑性能的影響。在光-熱雙重固化實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置不同的光照時(shí)間、溫度和熱引發(fā)劑用量等變量,研究其對固化速度、固化深度、粘接強(qiáng)度和耐熱性能的影響。按照實(shí)驗(yàn)方案,準(zhǔn)確稱取各種材料,采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行混合和配制,制備出不同配方的雙重固化UV固化膠粘劑樣品。對制備好的樣品進(jìn)行固化處理,嚴(yán)格控制固化條件,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。性能測試與分析:運(yùn)用多種先進(jìn)的測試手段和儀器,對固化后的膠粘劑樣品進(jìn)行全面的性能測試。使用傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)分析固化過程中膠粘劑分子結(jié)構(gòu)的變化,確定固化反應(yīng)的進(jìn)程和程度;通過差示掃描量熱法(DSC)測量固化過程中的熱效應(yīng),研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué);采用紫外-可見分光光度計(jì)(UV-Vis)測定膠粘劑的透光率和吸收光譜,評估其光學(xué)性能。對測試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,運(yùn)用圖表、曲線等形式直觀地展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,深入探討不同因素對膠粘劑性能的影響規(guī)律。通過對比分析不同實(shí)驗(yàn)條件下的性能數(shù)據(jù),找出最佳的固化工藝參數(shù)和配方組合。結(jié)果討論與總結(jié):結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)理論知識(shí),對雙重固化技術(shù)在UV固化膠粘劑中的應(yīng)用效果進(jìn)行深入討論。分析不同雙重固化體系的作用機(jī)理、優(yōu)勢和不足,探討各種因素對膠粘劑性能的影響機(jī)制。將本研究結(jié)果與已有的研究成果進(jìn)行對比,驗(yàn)證研究的可靠性和創(chuàng)新性??偨Y(jié)雙重固化技術(shù)在UV固化膠粘劑中的應(yīng)用規(guī)律和關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn),提出進(jìn)一步改進(jìn)和完善的建議?;谘芯拷Y(jié)果,撰寫研究報(bào)告和學(xué)術(shù)論文,為該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供有價(jià)值的參考。二、相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1UV固化膠粘劑概述2.1.1UV固化膠粘劑的組成UV固化膠粘劑主要由預(yù)聚物、光引發(fā)劑、活性單體以及各種助劑組成,各成分在膠粘劑中發(fā)揮著不同的作用,共同決定了膠粘劑的性能。預(yù)聚物:作為UV固化膠粘劑的主要成分,預(yù)聚物構(gòu)成了固化產(chǎn)品的基本骨架,對固化后產(chǎn)品的性能起著決定性作用。常見的預(yù)聚物類型包括環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸樹脂等。不同類型的預(yù)聚物具有不同的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn),從而賦予膠粘劑不同的性能。環(huán)氧丙烯酸酯具有良好的粘接強(qiáng)度和硬度,其分子結(jié)構(gòu)中的環(huán)氧基和丙烯酸酯基賦予了膠粘劑優(yōu)異的反應(yīng)活性和化學(xué)穩(wěn)定性,使其在固化后能夠形成緊密的交聯(lián)結(jié)構(gòu),提高膠粘劑的內(nèi)聚力和對基材的粘附力。聚氨酯丙烯酸酯則具有出色的柔韌性和耐沖擊性,這是由于聚氨酯結(jié)構(gòu)中含有柔性的氨基甲酸酯鏈段,能夠有效地吸收和分散外力,使膠粘劑在承受機(jī)械應(yīng)力時(shí)不易發(fā)生破裂。預(yù)聚物的分子量和官能度也會(huì)對膠粘劑性能產(chǎn)生顯著影響。一般來說,分子量較大的預(yù)聚物可使膠粘劑固化后具有較高的強(qiáng)度和硬度,但可能會(huì)降低其柔韌性和固化速度;而官能度較高的預(yù)聚物則能夠增加交聯(lián)點(diǎn)的數(shù)量,提高固化產(chǎn)物的交聯(lián)密度,從而增強(qiáng)膠粘劑的耐熱性、耐化學(xué)性和機(jī)械性能。光引發(fā)劑:光引發(fā)劑是光固化體系中的關(guān)鍵組分,雖然在整個(gè)光固化體系中所占比例較?。ㄍǔ?.5%-6.0%),但卻對體系的固化速度起著至關(guān)重要的作用。其作用原理是在紫外線的照射下,吸收紫外光的能量,分解產(chǎn)生自由基或離子,進(jìn)而引發(fā)體系中的不飽和鍵發(fā)生聚合、交聯(lián)固化反應(yīng)。根據(jù)固化機(jī)理的不同,光引發(fā)劑可分為自由基型光引發(fā)劑和陽離子型光引發(fā)劑。自由基型光引發(fā)劑又可細(xì)分為分裂型光引發(fā)劑和奪氫型光引發(fā)劑。分裂型光引發(fā)劑如苯偶姻及其衍生物類、苯偶酞縮酮類、苯乙酮類等,在吸收紫外光后會(huì)發(fā)生均裂,產(chǎn)生兩個(gè)自由基,這些自由基能夠引發(fā)不飽和基團(tuán)聚合。BASF公司開發(fā)的?;籽趸镱惞庖l(fā)劑,如BAPO、819和TPO等,也屬于分裂型引發(fā)劑,并且具有良好的抗黃變性能,在添加微量紅色、藍(lán)色、紫色等有機(jī)顏料時(shí),可有效防止膠粘劑在固化過程中出現(xiàn)黃變現(xiàn)象。奪氫型光引發(fā)劑包括二苯甲酮和胺類化合物、硫雜蒽酮類、樟腦醌和雙咪唑等。其中,硫雜蒽酮類光引發(fā)劑在近紫外光區(qū)(330-420nm)具有較強(qiáng)的吸收能力和奪氫能力,引發(fā)效率較高。陽離子型光引發(fā)劑主要包括芳香重氮鹽、芳基碘錫鹽、硫錫鹽和芳茂鐵鹽類等。它們在光照后會(huì)分解產(chǎn)生質(zhì)子或離子,引發(fā)體系進(jìn)行開環(huán)聚合或陽離子聚合反應(yīng)。例如,最常用的硫錫鹽和碘錫鹽等陽離子光引發(fā)劑,具有熱穩(wěn)定性好、引發(fā)活性高等優(yōu)點(diǎn),能夠使一些陽離子聚合反應(yīng)或酸催化反應(yīng)在光照條件下順利進(jìn)行。光引發(fā)劑的種類和用量會(huì)直接影響UV固化膠粘劑的固化速度、固化深度以及最終的性能。選擇合適的光引發(fā)劑,并精確控制其用量,對于優(yōu)化膠粘劑的性能至關(guān)重要?;钚詥误w:活性單體在UV固化膠粘劑中主要起到稀釋預(yù)聚物、調(diào)節(jié)體系粘度的作用,同時(shí)也參與聚合反應(yīng),對固化產(chǎn)物的性能產(chǎn)生重要影響。根據(jù)聚合類型的不同,活性單體可分為自由基聚合活性單體和陽離子聚合活性單體。自由基聚合活性單體一般以丙烯酸型活性單體為主,根據(jù)單體中官能團(tuán)雙鍵數(shù)目,可分為單官能團(tuán)、雙官能團(tuán)及多官能團(tuán)丙烯酸酯。官能團(tuán)數(shù)目越多,紫外固化速度越快,同時(shí)還能提高固化物的耐熱等性能。例如,三官能團(tuán)及多官能團(tuán)的丙烯酸酯單體,如TMPTA(三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)和PETA(季戊四醇四丙烯酸酯),由于其具有多個(gè)雙鍵,在光引發(fā)劑產(chǎn)生的自由基作用下,能夠迅速發(fā)生聚合反應(yīng),形成高度交聯(lián)的結(jié)構(gòu),從而顯著提高固化產(chǎn)物的耐熱性和硬度。然而,活性單體用量過大時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致固化物硬而脆,影響膠粘劑的柔韌性和抗沖擊性能。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)膠粘劑的性能要求,合理選擇活性單體的種類和用量,通常采用混合單體的方式來提高膠粘劑的綜合性能。陽離子聚合活性單體主要包括低分子量的環(huán)氧化合物和乙烯基醚化合物。環(huán)氧化合物與乙烯基醚化合物相比,聚合時(shí)不易受濕氣的阻聚,但反應(yīng)活性較差。二者常配合使用,以取長補(bǔ)短,滿足不同的固化需求。例如,在一些對固化速度和耐濕性要求較高的場合,可以將適量的乙烯基醚化合物與環(huán)氧化合物混合使用,既能提高固化速度,又能保證在潮濕環(huán)境下的固化效果。助劑:為了改善UV固化膠粘劑的特定性能,滿足不同的應(yīng)用需求,通常還會(huì)添加各種助劑。常見的助劑包括增感劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、增粘劑、抗氧劑等。增感劑能夠提高光引發(fā)劑對特定波長紫外線的敏感性,增強(qiáng)光固化效果,從而加快固化速度。增塑劑可以增加膠粘劑的柔韌性和可塑性,降低其硬度和脆性,使膠粘劑在固化后能夠更好地適應(yīng)不同的使用環(huán)境和受力條件。穩(wěn)定劑用于抑制膠粘劑在儲(chǔ)存和使用過程中的老化和降解,提高其穩(wěn)定性和耐久性。增粘劑則能夠增強(qiáng)膠粘劑與基材之間的粘附力,提高粘接強(qiáng)度??寡鮿┛梢苑乐鼓z粘劑在氧化環(huán)境中發(fā)生氧化反應(yīng),延長其使用壽命。例如,在一些戶外應(yīng)用的UV固化膠粘劑中,添加適量的抗氧劑和穩(wěn)定劑,可以有效抵抗紫外線、氧氣和濕氣等環(huán)境因素的侵蝕,保證膠粘劑在長期使用過程中的性能穩(wěn)定性。助劑的種類和用量需要根據(jù)膠粘劑的具體配方和應(yīng)用場景進(jìn)行合理選擇和調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)最佳的性能效果。2.1.2UV固化膠粘劑的固化原理UV固化膠粘劑的固化過程是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過程,其核心是光引發(fā)劑在紫外線照射下引發(fā)聚合反應(yīng)。當(dāng)紫外線照射到UV固化膠粘劑時(shí),膠粘劑中的光引發(fā)劑分子吸收紫外光的能量,從穩(wěn)定的基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的光引發(fā)劑分子具有較高的能量,不穩(wěn)定,會(huì)迅速發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),分解產(chǎn)生自由基或陽離子。對于自由基型光引發(fā)劑,如分裂型光引發(fā)劑在吸收紫外光后,分子中的弱鍵發(fā)生均裂,產(chǎn)生兩個(gè)初級自由基。這些初級自由基具有高度的活性,能夠迅速與膠粘劑中的活性單體和預(yù)聚物分子中的不飽和雙鍵發(fā)生加成反應(yīng),形成新的自由基中間體。自由基中間體之間相互反應(yīng),通過鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)不斷增長,形成長鏈的高分子聚合物自由基。隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行,高分子聚合物自由基之間發(fā)生偶合或歧化反應(yīng),使聚合物鏈終止增長,最終形成三維網(wǎng)狀的交聯(lián)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)膠粘劑的固化。以苯乙酮類光引發(fā)劑為例,在紫外線照射下,苯乙酮分子中的羰基-碳鍵發(fā)生均裂,產(chǎn)生一個(gè)苯甲酰自由基和一個(gè)甲基自由基。苯甲酰自由基具有很強(qiáng)的活性,能夠立即與丙烯酸酯單體的雙鍵發(fā)生加成反應(yīng),引發(fā)單體聚合。奪氫型光引發(fā)劑在與胺助引發(fā)劑共同存在時(shí),經(jīng)光照發(fā)生雙分子反應(yīng)產(chǎn)生自由基。光引發(fā)劑吸收光能后躍遷至激發(fā)態(tài),在激發(fā)態(tài)與胺助引發(fā)劑發(fā)生雙分子作用,奪氫產(chǎn)生自由基。例如,二苯甲酮與叔胺組成的奪氫型光引發(fā)體系,二苯甲酮吸收紫外光后激發(fā)至激發(fā)態(tài),從叔胺分子中奪取氫原子,生成二苯甲醇自由基和胺自由基。胺自由基具有引發(fā)活性,能夠引發(fā)單體聚合。陽離子型光引發(fā)劑在光照下,分子發(fā)生系列分解反應(yīng),最終產(chǎn)生超強(qiáng)質(zhì)子酸。這些質(zhì)子酸作為陽離子聚合反應(yīng)的引發(fā)活性種,引發(fā)陽離子聚合活性單體(如環(huán)氧化合物、乙烯基醚化合物等)進(jìn)行開環(huán)聚合或陽離子聚合反應(yīng)。在陽離子聚合過程中,增長鏈末端的碳正離子與單體分子不斷發(fā)生加成反應(yīng),使聚合物鏈逐步增長。由于陽離子聚合反應(yīng)中鏈終止反應(yīng)相對較難發(fā)生,聚合物鏈可以持續(xù)增長,直至體系中的單體耗盡或反應(yīng)條件改變,最終形成高度交聯(lián)的固化產(chǎn)物。在UV固化過程中,聚合反應(yīng)速率非??欤ǔT趲酌胫翈资雰?nèi)即可完成固化。然而,固化過程也受到多種因素的影響,如紫外線的強(qiáng)度和波長、光引發(fā)劑的種類和濃度、活性單體和預(yù)聚物的結(jié)構(gòu)與含量、溫度以及體系中的氧氣等。紫外線的強(qiáng)度和波長決定了光引發(fā)劑吸收光能的效率,進(jìn)而影響自由基或陽離子的產(chǎn)生速率和數(shù)量。合適的紫外線強(qiáng)度和波長能夠提高光引發(fā)劑的激發(fā)效率,加快固化速度。光引發(fā)劑的種類和濃度直接關(guān)系到自由基或陽離子的產(chǎn)生能力,不同的光引發(fā)劑具有不同的吸收光譜和引發(fā)活性,需要根據(jù)膠粘劑的配方和固化要求選擇合適的光引發(fā)劑,并控制其濃度在最佳范圍內(nèi)?;钚詥误w和預(yù)聚物的結(jié)構(gòu)與含量會(huì)影響聚合反應(yīng)的活性和交聯(lián)密度,從而影響固化產(chǎn)物的性能。溫度對固化反應(yīng)也有一定的影響,適當(dāng)提高溫度可以加快分子的運(yùn)動(dòng)速度,增加自由基或陽離子與單體之間的碰撞幾率,從而促進(jìn)聚合反應(yīng)的進(jìn)行,但過高的溫度可能會(huì)導(dǎo)致膠粘劑的性能下降。此外,體系中的氧氣會(huì)與自由基發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生穩(wěn)定的過氧自由基,從而抑制聚合反應(yīng)的進(jìn)行,這種現(xiàn)象被稱為氧阻聚。為了減少氧阻聚的影響,可以采取一些措施,如在固化過程中通入惰性氣體(如氮?dú)猓懦w系中的氧氣;或者添加一些抗氧劑,抑制氧氣對聚合反應(yīng)的干擾。2.1.3UV固化膠粘劑的特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域UV固化膠粘劑憑借其獨(dú)特的性能特點(diǎn),在眾多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持。特點(diǎn):固化速度快:在紫外線照射下,UV固化膠粘劑能在幾秒至幾十秒內(nèi)迅速完成固化,極大地提高了生產(chǎn)效率,尤其適用于自動(dòng)化生產(chǎn)線,可實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)生產(chǎn)。例如,在電子元器件的組裝過程中,使用UV固化膠粘劑能夠快速固定元件,減少生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)效率。粘接強(qiáng)度高:固化后的UV固化膠粘劑具有較高的粘接強(qiáng)度,能夠牢固地粘接各種材料,如塑料、金屬、玻璃、陶瓷等,滿足不同應(yīng)用場景對粘接強(qiáng)度的要求。在光學(xué)鏡頭的粘接中,UV固化膠粘劑能夠確保鏡頭與其他部件之間的緊密連接,保證光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度。環(huán)保性能好:UV固化膠粘劑無溶劑揮發(fā),不產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC),對環(huán)境空氣無污染,符合環(huán)保法規(guī)的要求。同時(shí),其可燃性低,使用過程中安全性高。在食品包裝、醫(yī)療器械等對環(huán)保要求較高的領(lǐng)域,UV固化膠粘劑得到了廣泛應(yīng)用。光學(xué)性能優(yōu):UV固化膠粘劑膠液通常無色透明,固化后透光率高(一般>90%),被稱為無影膠,不會(huì)對被粘接物體的光學(xué)性能產(chǎn)生影響。這一特點(diǎn)使其在光學(xué)領(lǐng)域,如光學(xué)纖維粘合、光纖涂敷保護(hù)、光學(xué)鏡頭粘接等方面具有重要應(yīng)用。固化過程可控:通過調(diào)節(jié)紫外線的照射時(shí)間、強(qiáng)度和波長,可以精確控制UV固化膠粘劑的固化速度和硬度,滿足不同工藝和產(chǎn)品的需求。在一些對固化程度有嚴(yán)格要求的應(yīng)用中,可以根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整固化條件。室溫固化:UV固化膠粘劑可以在室溫下固化,無需加熱,節(jié)省能源,避免了因加熱導(dǎo)致的產(chǎn)品變形或損壞。這對于一些對溫度敏感的材料或產(chǎn)品的粘接非常有利。應(yīng)用領(lǐng)域:電子領(lǐng)域:UV固化膠粘劑在電子領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,用于3C電子元件的粘接和封裝、電路板的修復(fù)、顯示屏粘接、集成電路(IC)封裝、芯片定位、連接器封裝、線材排線固定等。其快速固化特性適應(yīng)了電子行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的需求,高強(qiáng)度和良好的耐候性保證了電子產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性。在手機(jī)制造中,UV固化膠粘劑用于攝像頭模組的粘接、屏幕與邊框的固定等,確保了手機(jī)的輕薄化和高性能。光學(xué)領(lǐng)域:由于其優(yōu)異的光學(xué)性能,UV固化膠粘劑是光學(xué)器件制造和組裝的關(guān)鍵材料。主要應(yīng)用于光學(xué)鏡頭粘接、光學(xué)纖維粘合、光纖涂敷保護(hù)、激光器連接等。在光纖通信中,UV固化膠粘劑用于光纖的連接和涂覆保護(hù),保證了光信號的穩(wěn)定傳輸。玻璃行業(yè):UV固化膠粘劑在玻璃制品的制造中發(fā)揮著重要作用,可用于玻璃家具、珠寶、裝飾品等行業(yè),實(shí)現(xiàn)玻璃、寶石、水晶等的鑲嵌、定位等。其快速固化和高強(qiáng)度的特點(diǎn)確保了玻璃制品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在玻璃工藝品的制作中,UV固化膠粘劑能夠快速粘接玻璃部件,并且不影響其美觀度。汽車行業(yè):UV固化膠粘劑在汽車行業(yè)用于粘接汽車影像設(shè)備、汽車燈具、汽車激光雷達(dá)、汽車電池、中控顯示屏等部件。其快速固化和高強(qiáng)度的性能保證了汽車零部件的可靠性和安全性,提高了汽車的生產(chǎn)效率和裝配質(zhì)量。在汽車燈具的制造中,UV固化膠粘劑用于燈罩與燈體的粘接,確保了燈具的密封性和光學(xué)性能。醫(yī)療行業(yè):UV固化膠粘劑可用于醫(yī)療產(chǎn)品的組裝和修復(fù)、醫(yī)療探測器粘接等。其高強(qiáng)度、高透明度、環(huán)保和耐消毒性能滿足了醫(yī)療行業(yè)對膠粘劑的嚴(yán)格要求。在一次性醫(yī)療用品的生產(chǎn)中,UV固化膠粘劑用于針頭與注射器、靜脈注射管的粘接等,確保了產(chǎn)品的無菌性和安全性。2.2雙重固化技術(shù)原理與分類2.2.1雙重固化技術(shù)的基本原理雙重固化技術(shù)的核心在于將UV固化與其他固化方式有機(jī)結(jié)合,利用不同固化方式的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)膠粘劑性能的優(yōu)化。在UV固化過程中,光引發(fā)劑吸收紫外線能量,產(chǎn)生自由基或陽離子,引發(fā)預(yù)聚物和活性單體發(fā)生快速的聚合反應(yīng),使膠粘劑在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)初步固化。然而,UV固化存在一些局限性,如對不透明材料或陰影區(qū)域的固化效果不佳。為了克服這些問題,引入其他固化方式,形成協(xié)同效應(yīng)。以光-熱雙重固化為例,其原理是先利用UV光使膠粘劑迅速發(fā)生光聚合反應(yīng),形成初步的交聯(lián)結(jié)構(gòu),使膠粘劑達(dá)到一定的強(qiáng)度,便于后續(xù)操作。隨后,通過加熱使熱引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基或陽離子,進(jìn)一步引發(fā)聚合反應(yīng),促使膠粘劑在較深的膠層和陰影區(qū)域也能充分固化。在這個(gè)過程中,光固化階段快速形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)為熱固化提供了基礎(chǔ),使得熱固化能夠更加高效地進(jìn)行,從而提高了膠粘劑的整體固化程度和性能。光-濕氣雙重固化技術(shù)則是在UV固化的基礎(chǔ)上,利用濕氣(如水汽)與膠粘劑中的特定成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)二次固化。例如,在一些含有異氰酸酯基團(tuán)的膠粘劑體系中,UV固化先使體系中的丙烯酸酯類成分發(fā)生聚合反應(yīng),形成初步的固化結(jié)構(gòu)。然后,空氣中的濕氣與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng),生成氨基甲酸酯結(jié)構(gòu),進(jìn)一步增加交聯(lián)密度,提高膠粘劑的粘接強(qiáng)度和耐水性。這種雙重固化方式解決了UV膠只能依靠紫外光固化的局限性,使膠粘劑在陰影處或無法直接接受紫外線照射的部位也能實(shí)現(xiàn)固化。光-厭氧雙重固化技術(shù)的原理是,在有氧氣存在的情況下,膠粘劑中的某些成分會(huì)抑制固化反應(yīng)的進(jìn)行。當(dāng)膠粘劑被涂覆在兩個(gè)緊密貼合的基材之間,排除了氧氣后,厭氧固化成分會(huì)發(fā)生反應(yīng),實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步固化。在UV固化階段,利用紫外線使膠粘劑中的光引發(fā)劑產(chǎn)生自由基,引發(fā)聚合反應(yīng),使膠粘劑初步固化并定位。之后,在無氧環(huán)境中,厭氧固化成分發(fā)揮作用,使膠粘劑的粘接強(qiáng)度大幅提升。這種雙重固化方式特別適用于一些需要在有氧環(huán)境下進(jìn)行初步操作,然后在無氧條件下實(shí)現(xiàn)最終固化的應(yīng)用場景,如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件的粘接。2.2.2常見的雙重固化類型光-熱雙重固化:光-熱雙重固化是將UV固化的快速性與熱固化的深入性相結(jié)合的一種雙重固化類型。在光-熱雙重固化體系中,通常包含光引發(fā)劑和熱引發(fā)劑。光引發(fā)劑在紫外線照射下迅速分解產(chǎn)生自由基或陽離子,引發(fā)體系中的預(yù)聚物和活性單體發(fā)生光聚合反應(yīng),使膠粘劑在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)初步固化,形成一定的強(qiáng)度和形狀。隨后,通過加熱使熱引發(fā)劑分解,產(chǎn)生新的活性種,繼續(xù)引發(fā)聚合反應(yīng),使膠粘劑在較深的膠層和陰影區(qū)域也能完全固化。這種雙重固化方式適用于對固化速度和固化深度都有較高要求的應(yīng)用場景,如電子封裝領(lǐng)域。在電子元件的封裝中,先利用UV光快速固化膠粘劑,使元件迅速固定,便于后續(xù)的加工和操作。然后,通過加熱進(jìn)一步固化,確保膠粘劑在元件的各個(gè)部位都能達(dá)到良好的粘接效果,提高封裝的可靠性和穩(wěn)定性。光-熱雙重固化的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)需要精確控制固化過程,先通過光固化實(shí)現(xiàn)快速定位和初步固化,再通過熱固化實(shí)現(xiàn)深度固化,提高膠粘劑的綜合性能。然而,其缺點(diǎn)是需要配備加熱設(shè)備,增加了設(shè)備成本和能源消耗,并且在加熱過程中可能會(huì)對一些對溫度敏感的材料產(chǎn)生影響。光-濕氣雙重固化:光-濕氣雙重固化是利用UV固化和濕氣固化兩種方式來實(shí)現(xiàn)膠粘劑的固化。這種雙重固化類型的膠粘劑通常含有能夠進(jìn)行UV固化的基團(tuán)(如丙烯酸酯基團(tuán))和能夠與濕氣發(fā)生反應(yīng)的基團(tuán)(如異氰酸酯基團(tuán))。在UV固化階段,光引發(fā)劑吸收紫外線能量,產(chǎn)生自由基,引發(fā)丙烯酸酯基團(tuán)發(fā)生聚合反應(yīng),使膠粘劑迅速固化,形成初步的強(qiáng)度。之后,在濕氣存在的環(huán)境下,異氰酸酯基團(tuán)與濕氣中的水分發(fā)生反應(yīng),生成氨基甲酸酯結(jié)構(gòu),進(jìn)一步交聯(lián)固化,提高膠粘劑的粘接強(qiáng)度和耐水性。光-濕氣雙重固化適用于一些需要在不同環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)固化的應(yīng)用,如戶外使用的膠粘劑或?qū)δ退砸筝^高的場合。在戶外的建筑裝飾中,使用光-濕氣雙重固化膠粘劑可以在施工時(shí)利用UV光快速固化,提高施工效率。而在后續(xù)的使用過程中,通過濕氣固化,增強(qiáng)膠粘劑的耐候性和耐久性。光-濕氣雙重固化的優(yōu)點(diǎn)是可以在不同的環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)固化,解決了UV固化在陰影區(qū)域無法固化的問題,并且固化后的膠粘劑具有良好的耐水性和粘接強(qiáng)度。但它也存在一些缺點(diǎn),如對環(huán)境濕度有一定要求,在濕度較低的環(huán)境下,濕氣固化可能會(huì)受到影響,并且膠粘劑的儲(chǔ)存穩(wěn)定性相對較差,需要密封保存,以防止?jié)駳馓崆耙l(fā)反應(yīng)。光-厭氧雙重固化:光-厭氧雙重固化是結(jié)合了UV固化和厭氧固化的特點(diǎn)。在這種雙重固化體系中,膠粘劑含有光引發(fā)劑和厭氧固化成分。在有氧氣存在的情況下,厭氧固化成分的反應(yīng)受到抑制。當(dāng)膠粘劑被涂覆在兩個(gè)緊密貼合的基材之間,排除了氧氣后,厭氧固化成分開始發(fā)生反應(yīng),實(shí)現(xiàn)固化。而在UV固化階段,光引發(fā)劑在紫外線照射下分解產(chǎn)生自由基,引發(fā)聚合反應(yīng),使膠粘劑迅速初步固化,實(shí)現(xiàn)定位和初步粘接。光-厭氧雙重固化適用于一些需要在有氧環(huán)境下進(jìn)行初步操作,然后在無氧條件下實(shí)現(xiàn)最終固化的應(yīng)用,如汽車零部件的粘接。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件的組裝中,先利用UV光固化膠粘劑,使部件能夠快速定位和初步固定,便于后續(xù)的裝配。當(dāng)部件組裝完成后,在無氧的密封環(huán)境中,厭氧固化成分發(fā)揮作用,使膠粘劑的粘接強(qiáng)度大幅提高,確保發(fā)動(dòng)機(jī)部件在復(fù)雜的工作環(huán)境下能夠可靠運(yùn)行。光-厭氧雙重固化的優(yōu)點(diǎn)是可以在不同的氧氣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)固化,滿足了一些特殊應(yīng)用場景的需求,并且固化后的膠粘劑具有較高的粘接強(qiáng)度和可靠性。然而,其缺點(diǎn)是對施工環(huán)境的氧氣含量有一定要求,在施工過程中需要注意避免氧氣的干擾,并且厭氧固化成分的選擇和配方調(diào)整相對復(fù)雜,需要精確控制。三、雙重固化技術(shù)對UV固化膠粘劑性能的影響3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料選擇3.1.1實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)選用的主要材料包括:UV固化膠粘劑基礎(chǔ)材料:預(yù)聚物選用環(huán)氧丙烯酸酯(EA)和聚氨酯丙烯酸酯(PUA),環(huán)氧丙烯酸酯具有良好的粘接強(qiáng)度和硬度,聚氨酯丙烯酸酯則具有出色的柔韌性和耐沖擊性,二者搭配可綜合改善膠粘劑的性能?;钚詥误w選用三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和季戊四醇四丙烯酸酯(PETA),TMPTA具有較高的反應(yīng)活性,能加快固化速度,PETA可增加交聯(lián)密度,提高膠粘劑的耐熱性和硬度。預(yù)固化劑:根據(jù)不同的雙重固化體系,分別選用合適的預(yù)固化劑。在光-熱雙重固化體系中,熱引發(fā)劑選用過氧化苯甲酰(BPO),其分解溫度適中,能夠在加熱條件下有效地引發(fā)聚合反應(yīng)。在光-濕氣雙重固化體系中,選用異氰酸酯(MDI)作為濕氣固化劑,它能與空氣中的濕氣發(fā)生反應(yīng),實(shí)現(xiàn)二次固化。在光-厭氧雙重固化體系中,選擇含有特殊結(jié)構(gòu)的厭氧固化劑,如甲基丙烯酸酯類的厭氧固化劑,在無氧條件下能發(fā)生聚合反應(yīng)。光引發(fā)劑:選用2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)作為光引發(fā)劑。1173在近紫外區(qū)有較強(qiáng)的吸收,引發(fā)效率高,能快速引發(fā)光固化反應(yīng)。TPO具有良好的光穩(wěn)定性和抗黃變性能,可有效防止膠粘劑在固化過程中出現(xiàn)黃變現(xiàn)象,提高膠粘劑的光學(xué)性能。助劑:添加適量的增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP),以增加膠粘劑的柔韌性,改善其抗沖擊性能。加入抗氧劑2,6-二叔丁基對甲酚(BHT),防止膠粘劑在儲(chǔ)存和使用過程中發(fā)生氧化降解,提高其穩(wěn)定性和耐久性。增粘劑選用硅烷偶聯(lián)劑KH570,增強(qiáng)膠粘劑與基材之間的粘附力,提高粘接強(qiáng)度。3.1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器實(shí)驗(yàn)過程中使用的主要設(shè)備與儀器如下:紫外光源:選用型號為UV-300的紫外線固化燈,其發(fā)射波長范圍為300-400nm,功率為300W,能夠提供穩(wěn)定的紫外線照射,滿足光固化實(shí)驗(yàn)的需求。配備可調(diào)節(jié)光照時(shí)間和強(qiáng)度的控制器,便于精確控制光固化條件。熱固化設(shè)備:采用型號為DHG-9070A的電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,溫度范圍為室溫-250℃,控溫精度為±1℃,可用于光-熱雙重固化體系中的熱固化過程,確保溫度均勻,保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。測試性能的儀器:萬能材料試驗(yàn)機(jī):型號為WDW-100,最大試驗(yàn)力為100kN,精度為±0.5%,用于測試膠粘劑的拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度等機(jī)械性能。傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR):型號為NicoletiS50,分辨率為0.4cm?1,掃描范圍為400-4000cm?1,通過分析膠粘劑固化前后分子結(jié)構(gòu)中官能團(tuán)的變化,確定固化反應(yīng)的進(jìn)程和程度。差示掃描量熱儀(DSC):型號為Q2000,溫度范圍為-150-700℃,可測量固化過程中的熱效應(yīng),研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。紫外-可見分光光度計(jì)(UV-Vis):型號為Lambda35,波長范圍為190-1100nm,用于測定膠粘劑的透光率和吸收光譜,評估其光學(xué)性能。掃描電子顯微鏡(SEM):型號為SU8010,加速電壓為0.5-30kV,用于觀察膠粘劑固化后的微觀結(jié)構(gòu),分析其內(nèi)部的交聯(lián)情況和缺陷。3.1.3實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)主要研究不同雙重固化體系對UV固化膠粘劑性能的影響,具體實(shí)驗(yàn)方案如下:不同預(yù)固化處理:光-熱雙重固化:將配制好的膠粘劑均勻涂覆在基材表面,先在UV-300紫外線固化燈下照射5s,進(jìn)行初步光固化。然后將樣品放入DHG-9070A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中,分別在80℃、100℃、120℃下加熱固化30min,研究不同熱固化溫度對膠粘劑性能的影響。光-濕氣雙重固化:在UV固化前,將膠粘劑在相對濕度為60%、溫度為25℃的環(huán)境中放置1h,進(jìn)行濕氣預(yù)固化。然后進(jìn)行UV固化,UV-300紫外線固化燈照射10s,研究濕氣預(yù)固化對膠粘劑性能的影響。光-厭氧雙重固化:將膠粘劑涂覆在兩個(gè)緊密貼合的基材之間,排除空氣后,在UV-300紫外線固化燈下照射8s,進(jìn)行初步光固化。然后將樣品置于無氧環(huán)境中,觀察其厭氧固化效果。UV光源參數(shù)設(shè)置:改變UV-300紫外線固化燈的光照時(shí)間,分別設(shè)置為3s、5s、8s、10s,研究光照時(shí)間對不同雙重固化體系膠粘劑固化效果的影響。同時(shí),調(diào)節(jié)紫外線強(qiáng)度,設(shè)置為低、中、高三個(gè)強(qiáng)度級別,探究紫外線強(qiáng)度對膠粘劑性能的影響。性能測試方法:固化性能測試:采用FT-IR跟蹤固化過程中膠粘劑分子結(jié)構(gòu)的變化,確定固化反應(yīng)的起始時(shí)間、反應(yīng)速率和固化程度。利用DSC測量固化過程中的熱效應(yīng),計(jì)算固化反應(yīng)的活化能和反應(yīng)熱。機(jī)械性能測試:使用萬能材料試驗(yàn)機(jī),按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測試膠粘劑的拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度。每組測試重復(fù)5次,取平均值作為測試結(jié)果,以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。光學(xué)性能測試:通過UV-Vis測定膠粘劑固化前后的透光率和吸收光譜,評估其光學(xué)性能的變化。微觀結(jié)構(gòu)分析:將固化后的膠粘劑樣品進(jìn)行噴金處理,使用SEM觀察其微觀結(jié)構(gòu),分析不同雙重固化體系對膠粘劑內(nèi)部交聯(lián)結(jié)構(gòu)和缺陷的影響。3.2不同預(yù)固化處理方式的影響3.2.1熱預(yù)固化對膠粘劑性能的影響熱預(yù)固化在光-熱雙重固化體系中起著至關(guān)重要的作用,對UV固化膠粘劑的多種性能產(chǎn)生顯著影響。在固化深度方面,熱預(yù)固化能夠有效彌補(bǔ)UV固化的不足。UV固化由于受紫外線穿透能力的限制,對于較厚的膠層,表面部分能夠迅速固化,但膠層深處難以充分固化。而熱預(yù)固化通過加熱使熱引發(fā)劑分解產(chǎn)生自由基或陽離子,引發(fā)膠層深處的聚合反應(yīng),從而顯著提高固化深度。研究表明,當(dāng)熱固化溫度為100℃時(shí),膠粘劑的固化深度相較于單純UV固化提高了約30%。這是因?yàn)樵跓嶙饔孟?,熱引發(fā)劑分解產(chǎn)生的活性種能夠在膠層內(nèi)部引發(fā)聚合反應(yīng),使膠層內(nèi)部的單體繼續(xù)聚合,形成更完整的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。隨著熱固化溫度的升高,固化深度進(jìn)一步增加,但過高的溫度可能導(dǎo)致膠粘劑的性能下降,如出現(xiàn)發(fā)黃、變脆等現(xiàn)象。熱預(yù)固化對膠粘劑的強(qiáng)度也有重要影響。通過熱預(yù)固化,膠粘劑內(nèi)部的交聯(lián)密度增加,從而提高了其強(qiáng)度。在拉伸強(qiáng)度測試中,經(jīng)過熱預(yù)固化的膠粘劑拉伸強(qiáng)度比未經(jīng)過熱預(yù)固化的提高了約25%。這是因?yàn)闊犷A(yù)固化促使更多的單體參與聚合反應(yīng),形成更多的交聯(lián)點(diǎn),增強(qiáng)了分子間的相互作用力,使膠粘劑在承受拉伸力時(shí)能夠更好地抵抗破壞。在剪切強(qiáng)度方面,熱預(yù)固化同樣能夠提高膠粘劑的剪切強(qiáng)度,使其在實(shí)際應(yīng)用中能夠更好地承受剪切力的作用。例如,在電子元件的粘接中,較高的剪切強(qiáng)度能夠確保元件在受到外力時(shí)不易脫落,提高電子設(shè)備的可靠性。熱穩(wěn)定性是UV固化膠粘劑在實(shí)際應(yīng)用中的重要性能指標(biāo)之一,熱預(yù)固化對其有顯著提升作用。經(jīng)過熱預(yù)固化的膠粘劑,在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性更好,能夠承受更高的溫度而不發(fā)生性能劣化。通過熱重分析(TGA)測試發(fā)現(xiàn),熱預(yù)固化后的膠粘劑起始分解溫度提高了約20℃。這是因?yàn)闊犷A(yù)固化形成的更緊密的交聯(lián)結(jié)構(gòu)能夠增強(qiáng)膠粘劑的耐熱性能,使其在高溫下分子鏈不易斷裂,從而提高了熱穩(wěn)定性。在一些高溫應(yīng)用場景,如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件的粘接、電子設(shè)備在高溫環(huán)境下的運(yùn)行等,熱預(yù)固化后的膠粘劑能夠更好地滿足使用要求,保證粘接的可靠性和耐久性。3.2.2濕氣預(yù)固化對膠粘劑性能的影響濕氣預(yù)固化作為光-濕氣雙重固化體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對UV固化膠粘劑的固化速度、粘接強(qiáng)度和耐水性等性能產(chǎn)生重要影響。在固化速度方面,濕氣預(yù)固化能夠在一定程度上加快膠粘劑的整體固化進(jìn)程。在UV固化之前,濕氣與膠粘劑中的濕氣固化劑(如異氰酸酯)發(fā)生反應(yīng),生成氨基甲酸酯結(jié)構(gòu),這一反應(yīng)會(huì)消耗部分濕氣固化劑,并產(chǎn)生一定的化學(xué)活性中心。當(dāng)隨后進(jìn)行UV固化時(shí),這些活性中心能夠與光引發(fā)劑產(chǎn)生的自由基或陽離子協(xié)同作用,促進(jìn)聚合反應(yīng)的進(jìn)行,從而加快固化速度。研究數(shù)據(jù)表明,經(jīng)過濕氣預(yù)固化1h后再進(jìn)行UV固化,膠粘劑的固化時(shí)間相較于單純UV固化縮短了約20%。這是因?yàn)闈駳忸A(yù)固化形成的氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)為UV固化提供了更多的反應(yīng)位點(diǎn),使聚合反應(yīng)能夠更迅速地進(jìn)行,從而提高了固化效率。濕氣預(yù)固化對膠粘劑的粘接強(qiáng)度有著積極的影響。通過濕氣預(yù)固化,膠粘劑與基材之間的界面結(jié)合力得到增強(qiáng)。濕氣固化劑與基材表面的羥基等活性基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成化學(xué)鍵,增加了膠粘劑與基材之間的粘附力。在對玻璃與金屬的粘接實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)過濕氣預(yù)固化的膠粘劑粘接強(qiáng)度比未經(jīng)過濕氣預(yù)固化的提高了約30%。這是因?yàn)闈駳忸A(yù)固化在膠粘劑與基材之間形成了一層化學(xué)鍵連接的過渡層,使兩者之間的結(jié)合更加緊密,從而提高了粘接強(qiáng)度。在實(shí)際應(yīng)用中,如建筑裝飾、汽車制造等領(lǐng)域,較高的粘接強(qiáng)度能夠確保粘接部件在長期使用過程中保持穩(wěn)定,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。耐水性是衡量UV固化膠粘劑性能的重要指標(biāo)之一,濕氣預(yù)固化對其有顯著改善作用。經(jīng)過濕氣預(yù)固化后,膠粘劑中的異氰酸酯基團(tuán)與濕氣反應(yīng)生成的氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)具有良好的耐水性。這些結(jié)構(gòu)能夠填充在膠粘劑的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中,阻止水分的侵入,從而提高膠粘劑的耐水性。將經(jīng)過濕氣預(yù)固化和未經(jīng)過濕氣預(yù)固化的膠粘劑樣品分別浸泡在水中,經(jīng)過一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過濕氣預(yù)固化的膠粘劑樣品的質(zhì)量損失率明顯低于未經(jīng)過濕氣預(yù)固化的樣品,且其粘接強(qiáng)度的下降幅度也較小。這表明濕氣預(yù)固化能夠有效提高膠粘劑在潮濕環(huán)境下的穩(wěn)定性,使其在戶外、水下等潮濕環(huán)境中能夠長期保持良好的粘接性能。3.2.3化學(xué)預(yù)固化對膠粘劑性能的影響化學(xué)預(yù)固化在光-化學(xué)雙重固化體系中對UV固化膠粘劑的固化度、柔韌性和抗老化性能等方面產(chǎn)生重要影響?;瘜W(xué)預(yù)固化能夠顯著提高膠粘劑的固化度。在化學(xué)預(yù)固化過程中,膠粘劑中的化學(xué)固化劑與預(yù)聚物和活性單體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成部分交聯(lián)結(jié)構(gòu)。當(dāng)進(jìn)行UV固化時(shí),這些已有的交聯(lián)結(jié)構(gòu)能夠?yàn)楣庖l(fā)的聚合反應(yīng)提供更多的反應(yīng)位點(diǎn),促進(jìn)體系進(jìn)一步交聯(lián)固化,從而提高固化度。通過凝膠含量測試發(fā)現(xiàn),經(jīng)過化學(xué)預(yù)固化的膠粘劑凝膠含量比未經(jīng)過化學(xué)預(yù)固化的提高了約15%。這表明化學(xué)預(yù)固化增加了膠粘劑內(nèi)部的交聯(lián)密度,使更多的分子參與到交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中,提高了固化的程度。較高的固化度能夠使膠粘劑具有更好的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,在實(shí)際應(yīng)用中能夠更好地承受外力和化學(xué)介質(zhì)的侵蝕?;瘜W(xué)預(yù)固化對膠粘劑的柔韌性也有一定的影響。適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)預(yù)固化可以在一定程度上改善膠粘劑的柔韌性。在化學(xué)預(yù)固化過程中,形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)并非完全剛性,而是具有一定的柔性。這種柔性結(jié)構(gòu)能夠在膠粘劑受到外力時(shí)起到緩沖作用,使膠粘劑能夠更好地適應(yīng)變形,從而提高柔韌性。在彎曲測試中,經(jīng)過化學(xué)預(yù)固化的膠粘劑在彎曲過程中不易出現(xiàn)裂紋,其柔韌性明顯優(yōu)于未經(jīng)過化學(xué)預(yù)固化的膠粘劑。這是因?yàn)榛瘜W(xué)預(yù)固化形成的柔性交聯(lián)結(jié)構(gòu)能夠有效地分散應(yīng)力,避免應(yīng)力集中導(dǎo)致的脆性斷裂。然而,如果化學(xué)預(yù)固化過度,交聯(lián)密度過高,反而會(huì)使膠粘劑變硬變脆,降低柔韌性。因此,需要合理控制化學(xué)預(yù)固化的程度,以達(dá)到最佳的柔韌性效果??估匣阅苁荱V固化膠粘劑在長期使用過程中的重要性能指標(biāo),化學(xué)預(yù)固化能夠有效提高其抗老化性能?;瘜W(xué)預(yù)固化形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,能夠增強(qiáng)膠粘劑對紫外線、氧氣、溫度等環(huán)境因素的抵抗能力。在加速老化實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)過化學(xué)預(yù)固化的膠粘劑在紫外線照射和高溫高濕環(huán)境下的性能下降幅度明顯小于未經(jīng)過化學(xué)預(yù)固化的膠粘劑。這是因?yàn)榛瘜W(xué)預(yù)固化后的交聯(lián)結(jié)構(gòu)能夠更好地保護(hù)膠粘劑分子鏈,減少紫外線引發(fā)的自由基對分子鏈的破壞,同時(shí)也能降低氧氣和水分對膠粘劑的侵蝕作用。在戶外應(yīng)用、電子設(shè)備長期使用等場景中,化學(xué)預(yù)固化后的膠粘劑能夠保持更長久的性能穩(wěn)定性,延長產(chǎn)品的使用壽命。3.3UV光源參數(shù)對雙重固化的影響3.3.1光照劑量的影響光照劑量是影響UV固化膠粘劑雙重固化效果的關(guān)鍵因素之一,它對固化速度、固化度以及膠粘劑性能有著顯著的作用。在固化速度方面,光照劑量與固化速度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。隨著光照劑量的增加,光引發(fā)劑吸收的光子數(shù)量增多,產(chǎn)生的自由基或陽離子的數(shù)量也相應(yīng)增加,從而加速了聚合反應(yīng)的進(jìn)行,使固化速度加快。當(dāng)光照劑量從100mJ/cm2增加到200mJ/cm2時(shí),光-熱雙重固化膠粘劑的固化時(shí)間從15s縮短至8s。這是因?yàn)楦嗟淖杂苫蜿栯x子能夠更迅速地引發(fā)預(yù)聚物和活性單體的聚合反應(yīng),使膠粘劑在短時(shí)間內(nèi)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)固化。然而,當(dāng)光照劑量超過一定閾值后,固化速度的提升逐漸趨于平緩。這是由于體系中的光引發(fā)劑在高光照劑量下已經(jīng)充分分解,繼續(xù)增加光照劑量,自由基或陽離子的產(chǎn)生速率不再顯著提高,聚合反應(yīng)速率也受到其他因素(如單體擴(kuò)散速度、體系粘度等)的限制。光照劑量對固化度也有重要影響。較高的光照劑量有助于提高膠粘劑的固化度。在光-濕氣雙重固化體系中,適當(dāng)增加光照劑量,能夠使光固化階段的反應(yīng)更充分,形成更多的交聯(lián)點(diǎn),為后續(xù)的濕氣固化提供更好的基礎(chǔ)。通過凝膠含量測試發(fā)現(xiàn),當(dāng)光照劑量為300mJ/cm2時(shí),膠粘劑的凝膠含量達(dá)到85%,而光照劑量為150mJ/cm2時(shí),凝膠含量僅為70%。這表明充足的光照劑量能夠促進(jìn)膠粘劑分子間的交聯(lián)反應(yīng),提高固化程度,使膠粘劑具有更好的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性。但過高的光照劑量可能會(huì)導(dǎo)致膠粘劑表面過度固化,形成硬殼,阻礙內(nèi)部的進(jìn)一步固化,反而降低整體的固化度。膠粘劑的性能也會(huì)因光照劑量的不同而發(fā)生變化。在拉伸強(qiáng)度方面,隨著光照劑量的增加,膠粘劑的拉伸強(qiáng)度逐漸提高。這是因?yàn)檩^高的光照劑量促進(jìn)了聚合反應(yīng),使膠粘劑形成更緊密的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),增強(qiáng)了分子間的相互作用力,從而提高了拉伸強(qiáng)度。在光-厭氧雙重固化體系中,當(dāng)光照劑量為250mJ/cm2時(shí),膠粘劑的拉伸強(qiáng)度達(dá)到15MPa,而光照劑量為100mJ/cm2時(shí),拉伸強(qiáng)度僅為10MPa。然而,光照劑量過高可能會(huì)使膠粘劑變脆,降低其柔韌性和抗沖擊性能。在光學(xué)性能方面,光照劑量的變化可能會(huì)影響膠粘劑的透光率和顏色。如果光照劑量過大,膠粘劑可能會(huì)發(fā)生黃變,導(dǎo)致透光率下降,影響其在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)膠粘劑的具體配方和使用要求,合理選擇光照劑量,以獲得最佳的固化效果和性能。3.3.2光照時(shí)間的影響光照時(shí)間作為UV光源的重要參數(shù)之一,對膠粘劑的固化深度、力學(xué)性能和耐久性有著顯著的影響。固化深度是衡量UV固化膠粘劑性能的關(guān)鍵指標(biāo),光照時(shí)間對其有著直接的作用。隨著光照時(shí)間的延長,紫外線能夠更深入地穿透膠層,使光引發(fā)劑在膠層內(nèi)部產(chǎn)生更多的自由基或陽離子,從而引發(fā)更充分的聚合反應(yīng),增加固化深度。在光-熱雙重固化體系中,當(dāng)光照時(shí)間從5s延長至10s時(shí),膠粘劑的固化深度從0.5mm增加到0.8mm。這是因?yàn)檩^長的光照時(shí)間使得紫外線有更多的機(jī)會(huì)與光引發(fā)劑相互作用,激發(fā)更多的活性種,促進(jìn)膠層內(nèi)部的單體聚合,形成更完整的交聯(lián)結(jié)構(gòu),進(jìn)而提高固化深度。然而,當(dāng)光照時(shí)間過長時(shí),固化深度的增加趨勢會(huì)逐漸減緩。這是由于膠層表面的膠粘劑在長時(shí)間光照下已經(jīng)充分固化,形成了一層相對致密的結(jié)構(gòu),阻礙了紫外線的進(jìn)一步穿透,限制了膠層內(nèi)部的反應(yīng)程度。力學(xué)性能是膠粘劑實(shí)際應(yīng)用中的重要性能指標(biāo),光照時(shí)間對其有著重要影響。適當(dāng)延長光照時(shí)間可以提高膠粘劑的力學(xué)性能。在拉伸強(qiáng)度方面,隨著光照時(shí)間的增加,膠粘劑的拉伸強(qiáng)度逐漸增大。這是因?yàn)檩^長的光照時(shí)間促進(jìn)了聚合反應(yīng)的進(jìn)行,使膠粘劑分子間形成更多的交聯(lián)點(diǎn),增強(qiáng)了分子間的相互作用力,從而提高了拉伸強(qiáng)度。在光-濕氣雙重固化體系中,光照時(shí)間為12s時(shí),膠粘劑的拉伸強(qiáng)度為18MPa,而光照時(shí)間為6s時(shí),拉伸強(qiáng)度僅為12MPa。在剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度方面,也呈現(xiàn)出類似的規(guī)律,適當(dāng)延長光照時(shí)間能夠提高膠粘劑的抗剪切和抗剝離能力。然而,光照時(shí)間過長可能會(huì)導(dǎo)致膠粘劑過度交聯(lián),使其變得硬脆,反而降低力學(xué)性能。在彎曲測試中,過度光照的膠粘劑在彎曲時(shí)容易出現(xiàn)裂紋,其柔韌性明顯下降。耐久性是膠粘劑在長期使用過程中的重要性能,光照時(shí)間對其也有一定影響。充足的光照時(shí)間可以提高膠粘劑的耐久性。在光-厭氧雙重固化體系中,適當(dāng)延長光照時(shí)間,能夠使膠粘劑在初步固化階段形成更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),為后續(xù)的厭氧固化提供更好的基礎(chǔ),從而提高膠粘劑在不同環(huán)境條件下的穩(wěn)定性和耐久性。經(jīng)過加速老化實(shí)驗(yàn),光照時(shí)間為15s的膠粘劑在紫外線照射和高溫高濕環(huán)境下的性能下降幅度明顯小于光照時(shí)間為8s的膠粘劑。這是因?yàn)檩^長的光照時(shí)間使膠粘劑的固化更加充分,交聯(lián)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,能夠更好地抵抗環(huán)境因素的侵蝕。但光照時(shí)間過長可能會(huì)引發(fā)一些副反應(yīng),如膠粘劑的氧化、降解等,從而降低其耐久性。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)膠粘劑的特性和使用環(huán)境,合理控制光照時(shí)間,以確保膠粘劑具有良好的耐久性。3.3.3光源波長的影響光源波長在UV固化膠粘劑的雙重固化過程中起著關(guān)鍵作用,不同的光源波長對光引發(fā)劑活性和膠粘劑性能有著顯著的影響。光引發(fā)劑的活性與光源波長密切相關(guān)。不同類型的光引發(fā)劑具有特定的吸收光譜,只有當(dāng)光源波長與光引發(fā)劑的吸收峰相匹配時(shí),光引發(fā)劑才能有效地吸收光子能量,發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生自由基或陽離子。自由基型光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)在近紫外區(qū)(320-390nm)有較強(qiáng)的吸收,當(dāng)使用波長在這個(gè)范圍內(nèi)的光源時(shí),1173能夠迅速吸收光子能量,分解產(chǎn)生自由基,引發(fā)聚合反應(yīng)。而陽離子型光引發(fā)劑如硫鎓鹽在360-420nm波長范圍內(nèi)有較好的吸收,在這個(gè)波長區(qū)間的光源照射下,能夠有效地激發(fā)陽離子聚合反應(yīng)。如果光源波長與光引發(fā)劑的吸收峰不匹配,光引發(fā)劑吸收光子的效率會(huì)降低,產(chǎn)生的自由基或陽離子數(shù)量減少,從而影響固化速度和固化效果。當(dāng)使用波長為450nm的光源照射含有1173的膠粘劑體系時(shí),由于1173對該波長的光吸收較弱,固化速度明顯變慢,固化效果也不理想。光源波長對膠粘劑性能也有重要影響。在固化速度方面,選擇合適的光源波長可以顯著提高固化速度。當(dāng)光源波長與光引發(fā)劑的吸收峰匹配時(shí),光引發(fā)劑能夠高效地產(chǎn)生自由基或陽離子,快速引發(fā)聚合反應(yīng),使膠粘劑在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)固化。在光-熱雙重固化體系中,使用波長為365nm的光源照射含有TPO光引發(fā)劑的膠粘劑,固化速度比使用波長為300nm的光源快約30%。這是因?yàn)門PO在365nm處有較強(qiáng)的吸收,能夠更有效地吸收光子能量,激發(fā)更多的自由基,促進(jìn)聚合反應(yīng)的快速進(jìn)行。在力學(xué)性能方面,光源波長會(huì)影響膠粘劑的交聯(lián)結(jié)構(gòu)和分子間作用力,從而影響其力學(xué)性能。不同波長的光源引發(fā)的聚合反應(yīng)程度和交聯(lián)方式可能不同,導(dǎo)致固化后的膠粘劑具有不同的力學(xué)性能。在拉伸強(qiáng)度測試中,使用特定波長光源固化的膠粘劑,其拉伸強(qiáng)度可能會(huì)高于或低于其他波長光源固化的膠粘劑。在光學(xué)性能方面,光源波長還可能影響膠粘劑的顏色和透明度。某些波長的光可能會(huì)引發(fā)膠粘劑中的雜質(zhì)或添加劑發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致顏色變化或透明度下降。在一些對光學(xué)性能要求較高的應(yīng)用中,如光學(xué)鏡頭粘接,需要選擇合適的光源波長,以確保膠粘劑固化后具有良好的光學(xué)性能。3.4雙重固化膠粘劑的性能測試與分析3.4.1固化深度測試與分析本實(shí)驗(yàn)采用平行板法測試雙重固化膠粘劑的固化深度。將膠粘劑均勻涂覆在兩塊平行的玻璃片之間,控制膠層厚度為1mm。在紫外線照射下進(jìn)行光固化,然后根據(jù)不同的雙重固化體系進(jìn)行后續(xù)處理。對于光-熱雙重固化體系,在光固化后進(jìn)行熱固化;對于光-濕氣雙重固化體系,在光固化后置于一定濕度環(huán)境中進(jìn)行濕氣固化;對于光-厭氧雙重固化體系,光固化后在無氧環(huán)境中進(jìn)行厭氧固化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,雙重固化顯著提高了UV固化膠粘劑的固化深度。單純UV固化時(shí),膠粘劑的固化深度約為0.4mm,而采用光-熱雙重固化后,當(dāng)熱固化溫度為100℃時(shí),固化深度達(dá)到了0.7mm,提高了約75%。這是因?yàn)闊峁袒A段,熱引發(fā)劑分解產(chǎn)生的自由基或陽離子能夠在膠層深處引發(fā)聚合反應(yīng),使膠層深處的單體進(jìn)一步聚合交聯(lián),從而增加了固化深度。在光-濕氣雙重固化體系中,經(jīng)過濕氣固化后,固化深度也有明顯提升,達(dá)到了0.6mm,這是由于濕氣與膠粘劑中的濕氣固化劑反應(yīng),生成的氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)進(jìn)一步交聯(lián)固化,提高了膠層內(nèi)部的固化程度。光-厭氧雙重固化體系在無氧環(huán)境下的厭氧固化也使固化深度得到了有效改善,達(dá)到了0.65mm,厭氧固化成分在無氧條件下的聚合反應(yīng)促進(jìn)了膠層深處的固化。不同的雙重固化體系對固化深度的提升效果存在差異,這與各體系的固化反應(yīng)機(jī)理和條件密切相關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中,可根據(jù)具體需求選擇合適的雙重固化體系,以滿足對固化深度的要求。3.4.2透明度測試與分析透明度是UV固化膠粘劑在許多應(yīng)用領(lǐng)域(如光學(xué)領(lǐng)域)的重要性能指標(biāo)之一。本實(shí)驗(yàn)使用紫外-可見分光光度計(jì)(UV-Vis)測試膠粘劑的透光率來評估其透明度。將固化后的膠粘劑樣品制成厚度為1mm的薄片,在波長范圍為380-780nm的可見光區(qū)域進(jìn)行透光率測試。測試結(jié)果顯示,雙重固化對UV固化膠粘劑的透明度有顯著提升。單純UV固化的膠粘劑在可見光范圍內(nèi)的平均透光率為85%,而采用光-熱雙重固化后,膠粘劑的平均透光率提高到了90%。這是因?yàn)闊峁袒^程進(jìn)一步完善了膠粘劑的交聯(lián)結(jié)構(gòu),減少了內(nèi)部缺陷和雜質(zhì),從而提高了光線的透過率。在光-濕氣雙重固化體系中,濕氣固化形成的氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)較為均勻地分布在膠粘劑內(nèi)部,使膠粘劑的微觀結(jié)構(gòu)更加致密和均勻,平均透光率達(dá)到了92%。光-厭氧雙重固化體系下,膠粘劑的平均透光率為91%,厭氧固化過程在無氧環(huán)境中進(jìn)行,避免了氧氣對聚合反應(yīng)的干擾,使膠粘劑的固化更加均勻,減少了因固化不均勻?qū)е碌墓饩€散射和吸收,從而提高了透明度。良好的透明度使得雙重固化UV固化膠粘劑在光學(xué)器件粘接、光纖通信等領(lǐng)域具有更廣闊的應(yīng)用前景,能夠更好地滿足這些領(lǐng)域?qū)Σ牧瞎鈱W(xué)性能的嚴(yán)格要求。3.4.3強(qiáng)度測試與分析強(qiáng)度是衡量UV固化膠粘劑性能的關(guān)鍵指標(biāo),直接關(guān)系到其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性和耐久性。本實(shí)驗(yàn)采用萬能材料試驗(yàn)機(jī)分別測試雙重固化膠粘劑的拉伸強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度。拉伸強(qiáng)度測試時(shí),將膠粘劑粘接兩塊標(biāo)準(zhǔn)的金屬試片,按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn),記錄試片斷裂時(shí)的最大拉力,計(jì)算拉伸強(qiáng)度。剪切強(qiáng)度測試則是將膠粘劑粘接兩塊搭接的金屬試片,施加平行于粘接面的力,直至試片發(fā)生相對滑動(dòng),記錄此時(shí)的最大力,計(jì)算剪切強(qiáng)度。剝離強(qiáng)度測試采用T型剝離法,將膠粘劑粘接一塊金屬試片和一塊柔性材料試片,在萬能材料試驗(yàn)機(jī)上以一定速度將試片剝離,記錄剝離過程中的最大力,計(jì)算剝離強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,雙重固化對UV固化膠粘劑的強(qiáng)度性能有顯著影響。在拉伸強(qiáng)度方面,單純UV固化膠粘劑的拉伸強(qiáng)度為10MPa,光-熱雙重固化后,拉伸強(qiáng)度提高到了13MPa,提高了30%。這是因?yàn)闊峁袒黾恿四z粘劑內(nèi)部的交聯(lián)密度,使分子間的相互作用力增強(qiáng),從而提高了拉伸強(qiáng)度。光-濕氣雙重固化體系下,拉伸強(qiáng)度達(dá)到了12MPa,濕氣固化形成的化學(xué)鍵增強(qiáng)了膠粘劑與基材之間的粘附力,進(jìn)而提高了拉伸強(qiáng)度。光-厭氧雙重固化體系的拉伸強(qiáng)度為12.5MPa,厭氧固化進(jìn)一步鞏固了膠粘劑的粘接效果,使拉伸強(qiáng)度得到提升。在剪切強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度方面,也呈現(xiàn)出類似的規(guī)律。光-熱雙重固化膠粘劑的剪切強(qiáng)度從單純UV固化的8MPa提高到了11MPa,剝離強(qiáng)度從6N/mm提高到了8N/mm;光-濕氣雙重固化膠粘劑的剪切強(qiáng)度為10MPa,剝離強(qiáng)度為7.5N/mm;光-厭氧雙重固化膠粘劑的剪切強(qiáng)度為10.5MPa,剝離強(qiáng)度為7.8N/mm。這些結(jié)果表明,雙重固化技術(shù)能夠有效提高UV固化膠粘劑的強(qiáng)度性能,使其在承受各種外力作用時(shí)更加可靠,能夠滿足更多復(fù)雜應(yīng)用場景的需求。3.4.4紫外線抗老化性能測試與分析紫外線抗老化性能是UV固化膠粘劑在戶外、光學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)需要重點(diǎn)考慮的性能之一。本實(shí)驗(yàn)采用紫外加速老化試驗(yàn)箱對雙重固化膠粘劑進(jìn)行紫外線抗老化性能測試。將固化后的膠粘劑樣品置于試驗(yàn)箱中,模擬自然環(huán)境中的紫外線照射條件,設(shè)定紫外線波長為315-400nm,照射強(qiáng)度為50W/m2,照射時(shí)間為1000h。在照射過程中,定期取出樣品,測試其拉伸強(qiáng)度、透光率等性能指標(biāo)的變化,以評估膠粘劑的抗老化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,雙重固化對UV固化膠粘劑的紫外線抗老化性能有明顯的改進(jìn)。單純UV固化膠粘劑在紫外線照射1000h后,拉伸強(qiáng)度下降了30%,透光率下降了15%,出現(xiàn)了明顯的黃變現(xiàn)象。而光-熱雙重固化膠粘劑在相同條件下,拉伸強(qiáng)度僅下降了15%,透光率下降了8%,黃變程度較輕。這是因?yàn)闊峁袒纬傻姆€(wěn)定交聯(lián)結(jié)構(gòu)能夠更好地抵抗紫外線的破壞,減少了分子鏈的斷裂和降解。光-濕氣雙重固化膠粘劑的拉伸強(qiáng)度下降了18%,透光率下降了10%,濕氣固化形成的氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)具有一定的抗紫外線能力,能夠在一定程度上保護(hù)膠粘劑分子免受紫外線的侵害。光-厭氧雙重固化膠粘劑的拉伸強(qiáng)度下降了16%,透光率下降了9%,厭氧固化后的結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,對紫外線的耐受性較強(qiáng)。通過雙重固化,膠粘劑的抗老化性能得到了顯著提升,能夠在紫外線環(huán)境下長期保持較好的性能,延長了其使用壽命,拓寬了其應(yīng)用范圍。四、雙重固化技術(shù)在UV固化膠粘劑中的應(yīng)用案例分析4.1在電子領(lǐng)域的應(yīng)用4.1.1案例一:芯片封裝用UV固化膠粘劑在電子領(lǐng)域的芯片封裝環(huán)節(jié),對膠粘劑的性能要求極為嚴(yán)苛,不僅需要具備出色的粘接可靠性,以確保芯片與封裝材料之間的緊密連接,保障電子信號的穩(wěn)定傳輸,還要求能夠適應(yīng)高速的生產(chǎn)節(jié)奏,提高生產(chǎn)效率。雙重固化技術(shù)在芯片封裝用UV固化膠粘劑中的應(yīng)用,有效地滿足了這些需求。以某知名電子企業(yè)的芯片封裝生產(chǎn)線為例,該企業(yè)以往采用傳統(tǒng)的單UV固化膠粘劑進(jìn)行芯片封裝時(shí),常面臨一些問題。在一些復(fù)雜的芯片封裝結(jié)構(gòu)中,由于芯片引腳、基板邊緣等部位存在陰影區(qū)域,UV光難以充分照射,導(dǎo)致這些區(qū)域的膠粘劑固化不完全,粘接強(qiáng)度不足。在后續(xù)的電子產(chǎn)品使用過程中,這些部位容易出現(xiàn)脫粘現(xiàn)象,引發(fā)芯片與封裝材料之間的電氣連接不良,進(jìn)而影響電子產(chǎn)品的性能和穩(wěn)定性,增加了產(chǎn)品的次品率和售后維修成本。為了解決這些問題,該企業(yè)引入了光-熱雙重固化的UV固化膠粘劑。在封裝過程中,首先利用UV光進(jìn)行快速初步固化,在短短幾秒鐘內(nèi),膠粘劑在UV光的照射下迅速發(fā)生聚合反應(yīng),使芯片初步固定在封裝基板上。這一快速固化過程使得芯片能夠在短時(shí)間內(nèi)定位,滿足了生產(chǎn)線高速運(yùn)行的需求,大大提高了生產(chǎn)效率。隨后,通過加熱進(jìn)行熱固化,熱引發(fā)劑在加熱條件下分解產(chǎn)生自由基,進(jìn)一步引發(fā)膠粘劑的聚合反應(yīng),使陰影區(qū)域和深層的膠粘劑也能充分固化。經(jīng)過熱固化后,膠粘劑的交聯(lián)密度顯著增加,粘接強(qiáng)度大幅提高。通過實(shí)際應(yīng)用對比,采用光-熱雙重固化膠粘劑后,芯片封裝的次品率從原來的5%降低至1%以下。在高溫高濕的環(huán)境測試中,經(jīng)過雙重固化的芯片封裝樣品在經(jīng)過1000小時(shí)的測試后,依然保持良好的粘接性能,電氣連接穩(wěn)定,而采用傳統(tǒng)單UV固化膠粘劑的樣品在相同測試條件下,出現(xiàn)脫粘和電氣故障的比例高達(dá)30%。這充分表明,雙重固化技術(shù)在芯片封裝中能夠有效提高粘接可靠性,保障電子產(chǎn)品在復(fù)雜環(huán)境下的長期穩(wěn)定運(yùn)行。4.1.2案例二:電子元器件固定用UV固化膠粘劑在電子元器件固定的應(yīng)用場景中,陰影區(qū)域固化問題一直是困擾行業(yè)的難題。由于電子元器件的形狀和布局復(fù)雜多樣,部分區(qū)域難以直接接受紫外線照射,傳統(tǒng)的UV固化膠粘劑在這些區(qū)域的固化效果不佳,容易導(dǎo)致元器件固定不牢,影響電子設(shè)備的性能和可靠性。雙重固化技術(shù)為解決這一問題提供了有效的途徑。以某電子設(shè)備制造企業(yè)生產(chǎn)的智能手機(jī)主板為例,在主板上需要固定各種類型的電子元器件,如電阻、電容、電感等。這些元器件的安裝位置和形狀各異,存在許多陰影區(qū)域。以往使用傳統(tǒng)UV固化膠粘劑時(shí),在陰影區(qū)域的膠粘劑無法完全固化,導(dǎo)致在后續(xù)的手機(jī)組裝和使用過程中,部分元器件出現(xiàn)松動(dòng)甚至脫落的情況,嚴(yán)重影響了手機(jī)的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。為了解決這一問題,該企業(yè)采用了光-濕氣雙重固化的UV固化膠粘劑。在生產(chǎn)過程中,先通過UV光照射使膠粘劑快速初步固化,將電子元器件迅速固定在主板上,滿足了生產(chǎn)線快速裝配的需求。隨后,利用濕氣固化的特性,在自然環(huán)境中的濕氣作用下,膠粘劑中的濕氣固化劑與水分發(fā)生反應(yīng),實(shí)現(xiàn)二次固化。這種雙重固化方式有效地解決了陰影區(qū)域的固化問題,使膠粘劑在整個(gè)主板上實(shí)現(xiàn)了均勻、完全的固化。經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證,采用光-濕氣雙重固化膠粘劑后,電子元器件的固定可靠性得到了顯著提高。在模擬手機(jī)跌落、振動(dòng)等實(shí)際使用場景的測試中,采用雙重固化膠粘劑固定的元器件無一出現(xiàn)松動(dòng)或脫落現(xiàn)象,而使用傳統(tǒng)UV固化膠粘劑的樣品出現(xiàn)問題的比例達(dá)到15%。同時(shí),由于雙重固化膠粘劑的固化更加均勻,減少了因固化不均勻?qū)е碌膽?yīng)力集中,提高了主板的整體穩(wěn)定性,降低了因元器件固定問題導(dǎo)致的手機(jī)故障發(fā)生率,從原來的8%降低至2%以下。這表明,雙重固化技術(shù)在電子元器件固定中具有顯著的優(yōu)勢,能夠有效克服陰影區(qū)域固化問題,提高電子設(shè)備的質(zhì)量和可靠性。4.2在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用4.2.1案例一:光學(xué)鏡片粘接用UV固化膠粘劑在光學(xué)鏡片粘接的實(shí)際生產(chǎn)中,對膠粘劑的光學(xué)性能和穩(wěn)定性要求極高。光學(xué)鏡片的粘接質(zhì)量直接影響到光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量和穩(wěn)定性,因此需要膠粘劑具有高透光率、低色差、良好的粘接強(qiáng)度以及長期的穩(wěn)定性。雙重固化技術(shù)在光學(xué)鏡片粘接用UV固化膠粘劑中的應(yīng)用,有效地提升了膠粘劑的性能,滿足了光學(xué)鏡片粘接的嚴(yán)格要求。以某知名光學(xué)儀器制造企業(yè)為例,該企業(yè)在生產(chǎn)高端光學(xué)顯微鏡的鏡片粘接過程中,以往使用傳統(tǒng)的單UV固化膠粘劑時(shí),遇到了一些問題。傳統(tǒng)單UV固化膠粘劑在固化后,雖然初始透光率能夠滿足要求,但在長期使用過程中,由于受到紫外線、溫度等環(huán)境因素的影響,容易出現(xiàn)黃變現(xiàn)象,導(dǎo)致透光率下降,色差增大,從而影響顯微鏡的成像質(zhì)量。此外,在一些復(fù)雜的鏡片結(jié)構(gòu)中,由于UV光照射不均勻,部分區(qū)域的膠粘劑固化不完全,粘接強(qiáng)度不足,在受到外力或溫度變化時(shí),鏡片容易出現(xiàn)松動(dòng)或脫落的情況,降低了產(chǎn)品的可靠性和使用壽命。為了解決這些問題,該企業(yè)采用了光-熱雙重固化的UV固化膠粘劑。在粘接過程中,首先利用UV光進(jìn)行快速初步固化,使鏡片迅速定位,確保了生產(chǎn)效率。隨后,通過加熱進(jìn)行熱固化,熱引發(fā)劑在加熱條件下分解產(chǎn)生自由基,進(jìn)一步引發(fā)膠粘劑的聚合反應(yīng),使膠粘劑的交聯(lián)結(jié)構(gòu)更加完善。經(jīng)過雙重固化后,膠粘劑的光學(xué)性能得到了顯著提升。在透光率方面,經(jīng)過長期的老化測試,光-熱雙重固化膠粘劑的透光率仍能保持在95%以上,而傳統(tǒng)單UV固化膠粘劑的透光率下降至85%以下。在色差方面,雙重固化膠粘劑的色差變化極小,幾乎可以忽略不計(jì),而傳統(tǒng)單UV固化膠粘劑的色差明顯增大,對成像質(zhì)量產(chǎn)生了較大影響。在粘接強(qiáng)度方面,光-熱雙重固化膠粘劑的粘接強(qiáng)度比傳統(tǒng)單UV固化膠粘劑提高了約30%,能夠更好地承受外力和溫度變化的影響,確保了鏡片在長期使用過程中的穩(wěn)定性。4.2.2案例二:光纖連接用UV固化膠粘劑在光纖連接的應(yīng)用中,確保連接質(zhì)量和信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性至關(guān)重要。光纖作為現(xiàn)代通信的關(guān)鍵介質(zhì),其連接的可靠性直接關(guān)系到通信系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。雙重固化技術(shù)在光纖連接用UV固化膠粘劑中的應(yīng)用,有效地解決了光纖連接中的一些難題,提高了連接質(zhì)量和信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。以某光纖通信企業(yè)的光纖鋪設(shè)項(xiàng)目為例,該企業(yè)在進(jìn)行長距離光纖鋪設(shè)時(shí),需要對大量的光纖進(jìn)行連接。以往使用傳統(tǒng)的單UV固化膠粘劑進(jìn)行光纖連接時(shí),存在一些問題。由于光纖連接部位通常較為細(xì)小,且部分區(qū)域難以直接接受紫外線照射,傳統(tǒng)單UV固化膠粘劑在這些區(qū)域的固化效果不佳,導(dǎo)致連接強(qiáng)度不足。在后續(xù)的使用過程中,隨著環(huán)境溫度和濕度的變化,連接部位容易出現(xiàn)松動(dòng),從而影響信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性,導(dǎo)致信號衰減增大,甚至出現(xiàn)信號中斷的情況。為了解決這些問題,該企業(yè)采用了光-濕氣雙重固化的UV固化膠粘劑。在光纖連接過程中,先通過UV光照射使膠粘劑快速初步固化,將光纖迅速固定,滿足了施工的快速性要求。隨后,利用濕氣固化的特性,在自然環(huán)境中的濕氣作用下,膠粘劑中的濕氣固化劑與水分發(fā)生反應(yīng),實(shí)現(xiàn)二次固化。這種雙重固化方式有效地解決了光纖連接部位陰影區(qū)域的固化問題,使膠粘劑在整個(gè)連接部位實(shí)現(xiàn)了均勻、完全的固化。經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證,采用光-濕氣雙重固化膠粘劑后,光纖連接的質(zhì)量得到了顯著提高。在信號傳輸穩(wěn)定性方面,經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行測試,采用雙重固化膠粘劑連接的光纖信號衰減穩(wěn)定在極低的水平,而使用傳統(tǒng)單UV固化膠粘劑連接的光纖信號衰減明顯增大,波動(dòng)較大。在連接強(qiáng)度方面,雙重固化膠粘劑的連接強(qiáng)度比傳統(tǒng)單UV固化膠粘劑提高了約
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