UV-湿气双固化胶黏剂因其具有以下特点,而越来越受到工业界的关注:
和双面胶带一样,不需要长时间保压和静置就可以移动到下一个工序,从而提高生产效率;
又可以如一般结构胶那样,施胶容易,有助于产线的全自动化,同时能提供高粘接强度,从而实现窄边框粘接。
不同的应用点往往要求不同性能的UV-湿气双固化胶黏剂,那么如何调整胶黏剂的性能以适应不同工站的要求?
我们以南京林业大学Cheng Fang课题组制备的具有特殊结构的UV-湿气双固化胶黏剂作为例子,一起看看有哪些方法可以轻松搞定UV-湿气双固化胶黏剂的性能调整。
首先,利用PPG400,VCHO,PO和KH590合成SPOL聚醚二元醇;
接着,再利用IPDI,PETA (或者HEMA)和SPOL合成出聚氨酯-丙烯酸酯UV-湿气双固化树脂DPUA。
研究人员制备了四种结构的DPUA树脂,分别探究了分子量、硅氧烷和碳碳双键含量对DPUA胶膜性能的影响。
这四种DPUA树脂的化学成分如下表所示:
它们的特征化学结构区别总结如下:
这四个树脂固化胶膜的综合性能汇总如下:
从上表可见,分子量、硅氧烷和碳碳双键含量对DPUA固化胶膜的性能影响明显。
分子量
通过比较DPUA-HEMA2000 和 DPUA-HEMA4000,可以发现较高分子量的聚醚二元醇制备而成的UV-湿气双固化树脂DPUA-HEMA4000,由于分子链较长、柔顺性好、交联密度低,因此固化后胶膜的硬度、储能模量、TGA分解温度、玻璃化转变温度、拉伸断裂强度皆比低分子量聚醚二元醇制备而成的DPUA-HEMA2000偏低,而断裂延伸率则明显提高。
硅氧烷含量
DPUA-HEMA2000 和 DPUA-HEMA2004拥有相同的相对分子量,两者区别是:前者一个分子链中只有两个KH590小分子,亦即6个甲氧基硅烷;后者则有4个KH590,即12个甲氧基硅烷。这意味着DPUA-2004要比DPUA-HEMA2000有着更高的交联密度,因此拥有较高的硬度、储能模量、TGA分解温度、玻璃化转变温度和拉伸断裂强度,但断裂延伸率则有所下降。
C=C双键含量
DPUA-HEMA2000 和 DPUA-PETA2000的区别在于前者使用了HEMA封端NCO,后者则用PETA,导致了前者每个分子链中拥有2个碳碳双键C=C端基,后者则拥有6个碳碳双键C=C端基。因此,具有高交联密度的DPUA-PETA2000比DPUA-HEMA2000具有较高的硬度、储能模量、TGA分解温度、玻璃化转变温度和拉伸断裂强度,但断裂延伸率则有所下降。
硅氧烷vs碳碳双键
比较DPUA-HEMA2004 和 DPUA-PETA2000,尽管后者拥有更高的硬度、储能模量和玻璃化转变温度,但前者却有着较高的TGA分解温度和拉伸断裂强度,这表明了-Si-O-Si-结构要比-C-C-结构更稳定,耐热性能更高。
总的来说,无论是增加硅氧烷含量或碳碳双键含量,还是减小分子量,都是为了增加固化后聚合物整体网络结构的交联点,提高交联密度,从而影响聚合物本体性能。
数据来源
https://doi.org/10.1080/01694243.2020.1826803
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