組成
UV固化膠粘劑是由基礎樹脂,活性單體,光引發劑等主成分配以穩定劑交聯劑、偶連劑等助劑組成。其在適當波長的Uv光照射下,光引發劑迅速生自由劑或離子,進而引發基礎樹脂和活性單體聚合交聯成網路結構,從而達到粘接材料的粘接。
優點
環境/安全無VOC揮發物,對環境空氣無污染;
膠粘劑成分在環保法規中限制或禁止的比較少;
無溶劑,可燃性低。
經濟性
固化速度快,幾秒至幾十秒即可完成固化,有利於自動化生產線,提高勞動生產率;
固化後即可進行檢測以及搬運,節約空間;
室溫固化,節省能源,例如生產1g光固化壓敏膠的所需能量僅需相應水性膠粘劑的1%,溶劑型膠粘劑的4%。可用於不宜高溫固化的材料,紫外光固化所消耗的能量與熱固化樹脂相比可節約能耗90%;
固化設備簡單,僅需燈具或傳送帶,節約空間;
單組分系統,無需混合,使用方便。
相容性
對於溫度,溶劑和潮濕敏感的材料可以使用;
控制固化,等待時間可以調整,固化程度可以調整;
可以重複施膠多次固化;
紫外燈可以容易地安裝在已有的生產線,不需較大改動。
套用行業
工藝品、玻璃製品玻璃製品,玻璃家具,電子秤粘接;
水晶珠寶工藝製品,固定鑲嵌;
透明塑膠工藝製品粘接,PMMA/PS。
電子電器行業
接線柱/繼電器/電容器和微開關的塗裝和密封;
印刷電路板(PCB)貼上表面元件;
印刷電路板上積體電路塊粘接;
線圈導線端子的固定和零部件的粘接;
智慧卡和導電聚合物顯示器的粘接和密封。
同樣,汽車工業零部件的粘接通常也屬於這一領域,其套用覆蓋汽車燈裝配、倒車鏡和氣袋部件的粘接和燃油噴射系統。
醫療行業
一次性用品成為紫外光固化膠粘劑用量增長的推動力之一。技術擴展到將皮下注射針頭與注射器和靜脈注射管粘接上,以及在導尿管和醫用過濾器的使用。歐洲每年在該領域消耗的紫外光膠粘劑估計在20噸,年增長率5.4%。
皮下注射針頭與注射器,靜脈注射管粘接,導尿管和醫用過濾器的使用
呼吸系統,蝶型裝置和面罩,靜脈導管裝置,氧合器,蓄水器,電子診斷裝置等醫療設備。
光電子、信息行業
雖然電器、電子和汽車業是發展最快的部分,而消耗量最大的則是具有巨大潛力的光電子信息行業,其中主要包括三個消費領域:數字光碟製造業、光學纖維粘合和液晶和聚合物顯示器。
進入資訊時代,光碟作為最重要的信息載體之一需求量十分驚人,預計未來5年將呈爆炸式增長。無論是現在還是未來都將是紫外光固化膠粘劑最大的套用領域。CD、CD—R、CD—RW製造中主要用於反射膜層、保護膜層的塗覆。而更大的用量是在DVD製造業,關於DVD生產有很重要的二點:首先是不像其前身CD光碟,它的製造依靠兩層聚碳酸酯膜粘接在一起構成基本盤;其次,不是以點而是以面來粘接,使得用量增加。另外用於DVD包裝的密封罩也使用紫外光固化膠粘劑。
DVD的需求趨勢表明,DVD市場加上家庭影院在內有很高的增長率。考慮到諸如多層DVD的潛在技術的發展,用於該領域的市場規模會有巨大的增長,到2005年可達575噸,相應的年增長率可達45%。
光導纖維和導電泵合物顯示器也是套用領域之一,美國已經用光導纖維代替銅線傳輸信號,中國的發展前景也是一片光明。
液晶及聚合物顯示器是LCD技術的延續,最具發展前景的扁平面板顯示技術-液晶顯示器(LCD),正經歷著迅速發展,成為市場熱點。現時液晶顯示器被廣泛套用於電子設備上,這些設備包括:手錶、計算器、電腦顯示器、電視螢幕、攝像機、時鐘、測試儀讀數盤、汽車電子儀錶盤、個人數字助理(PDA)顯示屏。
紫外光固化膠粘劑在液晶顯示器製造中用途如下:
①光電組件對位臨時固定;
②主機板密封;
③連線埠密封;
④金屬引端子的粘接;
⑤柔性封端;
⑥裸晶片貼裝;
⑦同向異位和薄膜粘接,以及FCOG蓋塗層。
我國是全球液晶顯示器的主要生產地,所用材料仍需大量進口,LCD組裝用UV固化膠粘劑主要使用日本等國的產品。在計算機硬碟製造用,磁頭與折片粘接工作程式是:把少量的膠加在折片前端的舌片上,再由中央具夾著磁頭放在舌片加膠處。用一定強度的紫外光照射數秒鐘,使膠粘劑初固化;然後從自動粘合機中取出,經加工處理後放人烘箱,在設定的溫度下加熱固化。是屬於紫外—熱固化雙重固化。
粘接流程
表面處理根據具體材料處理,表面乾燥清潔,無弱邊界層
自動塗膠
連續塗膠,不要分散
光波定位
短時間低輻射,用手輕推不動
除去溢膠
長時間高輻射,直至完全固化,注意溫度不要過高
完全固化
長時間高輻射,直至完全固化,注意溫度不要過高
表面清潔
軟布/紙巾蘸丙酮酒精輕輕擦試
光固化設備
光固化設備及光源對膠粘劑的固化過程,固化後的膠水性能有很大影響。高強度的穩定紫外燈可以降低氧阻聚作用,提高表乾效果;降低光引劑用量減少膠膜黃變;改善表面抗刮耐磨效果等。專業的光固化機可以分為uvled點光源,UVLED面光源,UVLED線光源。這些專業的光固化發出的紫外光強度高,固化速度快效果好。一般的膠粘劑使用者,特別是玻璃家具,工藝品行業普通使用類似家庭日光燈管的BL紫外燈管(T8/T9BLUV燈管),根據長度一般單根為20瓦,長的為40瓦,這種紫外燈廣泛用於吸引昆蟲的殺蟲燈、滅蚊燈,購買紫外燈管時請認清標識,例如:F20T8BL,其中F表示螢光燈,20表示20W,T8為型號,BL表示BlackLight,表明有紫外光。還有的用戶使用燈泡,這種燈泡就是用於道路照明(室內外工業照明/商業照明)的普通高壓螢光燈泡,例如飛利浦HPL-N螢光高壓汞燈,一般用125w或250w,外部帶有反光罩,利於光線反射集中,這種燈泡亮度高,感覺刺眼。
上述這兩種光源(燈管/燈泡)日常生活經常見到,紫外線強度和陽光差不多,發射的紫外光均為波段較長的UVA,對人體傷害小,在粘接過程中操作人員可以放心使用,但也要避免眼睛直視光源。這兩種光源發射紫外光強度很低,固化時需要提高相應的光照時間。另外市場上有一種紫外線燈,沒有專業防護不要購買殺菌燈,這種光源以字母G開始,例如G20T8,殺菌燈直接發射短波長的紫外光,對人體傷害較大。備註:一般T8/T9BL紫外燈管和HPL高壓螢光燈泡的紫外光強度僅為專業高壓紫外燈的3-6%,所以相應的固化時間要延長許多。例如用專業的UV燈,假設UV能量值為75mw/cm2,需10秒可以完全固化UV膠,那么用T8燈管則需要(10×75)÷3=250秒,約4分鐘才能完全固化。