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UV膠水固化后收縮率的影響因素

2022-08-19

  1 官能團(tuán)的含量

  UV膠黏劑的體積收縮,主要原因在于固化過(guò)程中聚合反應(yīng)帶來(lái)的原子間的距離的變化,所以UV膠的收縮率的大小主要取決于交聯(lián)密度,交聯(lián)密度越大,收縮率越高。對(duì)于自由基型UV膠,丙烯酸酯基的含量是其決定因素。一些常用液態(tài)單官能丙烯酸酯單體的相對(duì)分子質(zhì)量和收縮率。隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大,丙烯酸酯基含量的降低,多數(shù)呈收縮率降低的趨勢(shì)。其中丙烯酸異冰片酯的收縮率最低,為8.2%。

  在相近的相對(duì)分子質(zhì)量情況下,無(wú)論多縮乙二醇二丙烯酸酯還是烷基二元醇的二丙烯酸酯,均聚物都表現(xiàn)出比較接近的收縮率,且隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加,收縮率降低。但在共聚物中,烷基二元醇二丙烯酸酯表現(xiàn)出更低的收縮率。其原因可能在于共聚過(guò)程中烷基二元醇二丙烯酸酯自由體積的變化比乙二醇二丙烯酸酯的要小。

  丙烯酸酯低聚物由于相對(duì)分子質(zhì)量較大,官能團(tuán)含量較低,所以收縮率一般較低。聚氨酯丙烯酸酯的收縮率一般低于環(huán)氧丙烯酸酯,而且分子的柔韌性更容易設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié),所以聚氨酯丙烯酸酯比環(huán)氧丙烯酸酯更常用一些。

  2 分子的結(jié)構(gòu)的規(guī)整程度

  分子的結(jié)構(gòu)的規(guī)整程度對(duì)聚合過(guò)程的收縮率也有較大影響。對(duì)于直鏈型的分子結(jié)構(gòu),體積收縮近似正比于單位體積內(nèi)單體分子數(shù)目。支鏈型的或不規(guī)則的單體分子則不符合這個(gè)規(guī)律,在聚合后的收縮率也比較小。具有三個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)的丙烯酸異冰片酯(IBOA)雖然雙鍵含量高于丙烯酸二環(huán)戊基氧乙酯,但其收縮率卻小于后者。NPGDA無(wú)論在均聚物還是在共聚物中都表現(xiàn)出比較低的收縮率(10.8%),遠(yuǎn)低于相近相對(duì)分子質(zhì)量的直鏈型的二丙烯酸酯(13%~14%)。其原因可能是IBOA和NPGDA的不規(guī)則結(jié)構(gòu)降低了分子的排列規(guī)則程度,使得自由體積變大。

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