UV膠簡介
一接著原理：
1.1平衡理論
對(duì)接著劑而言，平衡理論就是表面張力的考量。膠的表面張力必須降低，才能有效的濕潤基材表面，這是良好接著的基本要件。
1.2分子理論
分子理論是選擇適當(dāng)?shù)墓倌芑�，讓接著劑分子與基材分子間有較強(qiáng)的作用力，得到較大的分子間結(jié)合能量，是良好接著的基本要件之二。
1.3接著速度理論
從接著速度理論(流變學(xué))的觀點(diǎn)來說，即使膠的表面張力能夠濕潤基材，接著劑分子與基材間有很強(qiáng)的作用力，但是膠在表面擴(kuò)張和浸透的速度太慢，還是無法發(fā)揮非常大的強(qiáng)度。所以，適合黏稠度是良好接著的基本要件之三。
二、UV膠的種類
UV膠可分爲(wèi)兩大類，一是壓克力系，一是環(huán)氧樹脂系。兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)，比較如下：
比較專案        環(huán)氧樹脂系        壓克力系
反應(yīng)速度        較慢        較快
硬化高層度        較低        較高
照光後的反應(yīng)性        有        沒有
硬化收縮率        較低，3~5%        較高，8~10%
表面乾燥性        極佳        視配方而定
揮發(fā)物含量        較低        較高
揮發(fā)發(fā)生反應(yīng)性        沒有        有
耐溶劑性        較佳        較差
耐醱鹼性        較佳        較差
耐水性        較佳        較差
耐熱性        較佳        較差
成品價(jià)格        較貴        較便宜
以下就兩者的主要成份，反應(yīng)機(jī)制及特殊制程來討論。
三、        壓克力系UV膠
3.1組成
   壓克力系UV膠是由壓克力寡聚合體或單體，起始劑及其它添加劑所構(gòu)成。
3.2反應(yīng)機(jī)制
寡聚合體和單體均具有壓克力官能基，當(dāng)光線誘發(fā)起始劑産生自由基時(shí)，壓克力官能基可以和自由基反應(yīng)，達(dá)到光硬化的目的，其反應(yīng)方程式如下：

反應(yīng)階段        反應(yīng)方程式
起始反應(yīng)        I          2R‧

成長反應(yīng)        R‧+M           MX‧

        MX‧+M          MX+1‧

終止反應(yīng)        MX‧+MY‧       MX+Y

        MX‧+MY‧       MX+MY

3.3自由基的特性
    自由基的壽命很短，大約只有數(shù)十個(gè)ns(10-9秒)。換名話說，壓克力系的光硬化劑在照光時(shí)會(huì)産生自由基來聚合，停止照光時(shí)自由基會(huì)馬上消失殆畫，無法再進(jìn)一步反應(yīng)。
四、        環(huán)氧樹脂系UV膠
4.1組成
    環(huán)氧樹脂系UV膠主要在由樹脂、光起使劑、填充劑與其他添加劑所構(gòu)成的。
4.2反應(yīng)機(jī)制
    光起始劑在吸收光線能量後，會(huì)進(jìn)行一連串複雜的反應(yīng)，較後生成質(zhì)子酸，起始整個(gè)光硬化反應(yīng)。這一類的質(zhì)子酸有時(shí)被稱爲(wèi)光酸(Photoacid)或者超強(qiáng)酸(Super acid)。其反應(yīng)方程式如下：
(     )3S+MXN-       hr      [(    )3S+MXN-]*
[(    )3S+MXN-]*                    (    )2S+‧+    ‧+ MXN-
(    )2S+‧+YH              (    )2S+H+Y‧
(    )2S+H                   (    )2S + H+
4.3陽離子的特性
    質(zhì)子酸即是陽離子，環(huán)氧樹脂系UV膠在照光時(shí)會(huì)産生陽離子聚合，停止照光時(shí)陽離子不會(huì)馬上消失。陽離子在停止照光後的壽命可以長達(dá)兩三天。照光時(shí)産生的陽離子在停止照光後的兩三天內(nèi)會(huì)繼續(xù)反應(yīng)，提高硬化的各項(xiàng)性質(zhì)，也可以升高溫度來達(dá)到後硬化的目的。
4.4後硬化制程
    對(duì)環(huán)氧樹脂系UV膠而言，後硬化制程有兩個(gè)目的，一是提高樹脂反應(yīng)率，一是清理光硬化時(shí)的收縮應(yīng)力。
   4.4.1提高樹脂反應(yīng)率
    不同於基他光硬化劑，光硬化的環(huán)氧樹脂曝光後還可以加熱提高反應(yīng)率，其原因在於光硬化的環(huán)氧樹脂是一種活性聚合的系統(tǒng)(陽離子聚合)，照光産生的陽離子不會(huì)在照光後馬上喪失活性，仍會(huì)持續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間，不斷提高成品的物性。就紅外線光譜來看，80℃/1hr的後硬化制程可以提高反應(yīng)率5%以上。
  4.4.2削除光硬化時(shí)的收縮應(yīng)力
    光硬化劑 曝光反應(yīng)時(shí)，分子鏈很快就被凍結(jié)住，沒有堆疊到位能較低的型能。若是能利用後硬化制程來退火，讓分子鏈排列到較整齊穩(wěn)定的位置，就能夠把這一種內(nèi)應(yīng)力清理。
五、        影響光硬化反應(yīng)的因素
5.1起始劑的吸收波長
   光起始劑的種類繁多，吸收光線波長的位置也各不相同。以BP爲(wèi)例，其吸收波長在315nm以下，適用於提高光硬化樹脂的表面硬化速率。TPO的吸收波長約達(dá)可見光的藍(lán)光附近(430nm)，應(yīng)用於材質(zhì)透明但是紫外線無法穿透的情況。
5.2起始劑的吸收感度
    起始劑的吸收感度也是影響光硬化反應(yīng)的一項(xiàng)重要因素。高感度的起始劑有較高的起始效率，能夠在光線強(qiáng)度較弱或者是光線能量較低的情況下達(dá)到相同效果。添加增感劑可提高起始劑吸收感度。
5.3光線的放射波長
    相對(duì)於起始劑對(duì)光線波長的吸收爲(wèi)達(dá)續(xù)光譜，光源的放射波長多呈現(xiàn)一邊疆分佈。以低成本水銀燈(10-2~10-3Torr)爲(wèi)例，其放射波長以185nm和254nm爲(wèi)主。由於波長低於300nm的紫外光對(duì)皮膚的傷害較大，又會(huì)和空氣中的氣氛産生臭氣，所以廣泛用於光硬化系統(tǒng)的光源是高壓水銀燈(102Torr)，其非常大的放射波長位於365nm。在高壓水銀燈中摻雜部份金屬鹵化物可以把光源的放射波長往可見光方向偏移，俗稱鹵素?zé)�，其非常大的放射波長會(huì)出現(xiàn)在藍(lán)光附近的400~450nm間。
5.4需要的照射能量
   光硬化樹脂反應(yīng)條件的敍述是以：特定波長下，單位面積的照射能量(mj/cm2)來做標(biāo)準(zhǔn)。舉例來說：一般壓克力系的光硬化劑在365nm下反應(yīng)所需要的能量約1500~2000 mj/cm2，環(huán)氣樹脂系的光硬化劑約需3000~6000 mj/cm2，部份感度較高的壓克力系統(tǒng)在254nm下反應(yīng)只需要800 mj/cm2。照射能量的多寡主要是視反應(yīng)率的需求而定，過少的照射能量會(huì)導(dǎo)致膠體硬化不完全，性質(zhì)未達(dá)較適化，過多的照射能量會(huì)造成樹脂黃化、劣化。
5.5光源的強(qiáng)度
   樹脂所接受到的照射能量(mj/cm2)是以光源強(qiáng)度(mw/cm2)乘照射時(shí)間(sec)來表示。以反應(yīng)需要2000 mj/cm2的系統(tǒng)爲(wèi)例，若使用強(qiáng)度2000mw/cm2的集束點(diǎn)光源來照射，僅需耗費(fèi)1秒。若使用強(qiáng)度100 mw/cm2的平面光源來照射，需要20秒。若使用晴天的太陽來固化(照度約1~2 mw/cm2)，則要曝曬15~30分鐘以上。
    光源強(qiáng)度的選擇和制程條件、成品性質(zhì)、成本因素密切相關(guān)。以DVD的接著爲(wèi)例，制程上使用非常強(qiáng)的光源，讓接著劑在2秒內(nèi)曝光完畢，以滿足快速量産的需求。不過，太強(qiáng)烈的照度對(duì)成品性質(zhì)有負(fù)面影響，舉例來說，提高n倍的自由基，使得成本速率提高n2倍。換句話說，太強(qiáng)的照度會(huì)使接著劑的分子量下降，分子鏈端變多，從而沒有得到較佳強(qiáng)度。
     5.6光硬化反應(yīng)的環(huán)境
    光硬化接著劑會(huì)受到環(huán)境因素的影響。以陽離子型環(huán)氧樹脂爲(wèi)例，其反應(yīng)速率很容易受到濕度的影響，因爲(wèi)空氣中的水氣會(huì)終止陽離子的活性，遲滯反應(yīng)速率。再以壓克力系的光硬化劑爲(wèi)例，其反應(yīng)速率很容易受到空氣中的氧氣反應(yīng)，産生過氣化物的自由基，其反應(yīng)速度比新自由基的生成快數(shù)百倍。

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