光固化粘合劑(jì)的機(jī)遇與(yǔ)挑戰

摘要： 簡要總結了光固化(huà)粘(zhān)合劑及(jí)其應(yīng)用的(de)特點、配方(fāng)設計要(yào)點(diǎn)、難點(diǎn)和核(hé)心(xīn)性(xìng)能指(zhǐ)标；從技術特色(sè)和技術(shù)先進性(xìng)角度提出了一些值得關(guān)注、并(bìng)有較(jiào)大市場空(kōng)間的(de)光固化粘(zhān)合(hé)劑，包括 uv 壓敏膠、複(fú)合(hé)膠、建築(zhù)膠、電子膠和光學膠(jiāo)；分析了提高光固化的官能團轉(zhuǎn)化(huà)率的(de)重要性以及新原料、新産品開發方面的一些難題(tí)。

 

關鍵詞： 光(guāng)固化；粘合劑；光(guāng)聚合

 

1 ． uv粘合(hé)劑(jì)

光(guāng)固化粘(zhān)合劑，簡(jiǎn)稱 uv 粘合(hé)劑，其膠(jiāo)層是(shì)采用紫外光照(zhào)射而固化(huà)。與熱固化(huà)、濕氣(qì)固化等固(gù)化方式相比(bǐ)， uv 固(gù)化有許多(duō)獨特和先(xiān)進之處(chù)：

1 ）快(kuài)速固(gù)化：可在(zài) 0.01 ～數秒(miǎo)的時間“瞬間(jiān)”固化(huà)。例如， dvd 光盤的粘(zhān)接用(yòng)閃光(guāng)曝光(guāng)固化(huà)；

2 ）單組分：使(shǐ)用時無需配膠，打開即(jí)用；

3 ）常溫(wēn)固化：光固化無(wú)需加(jiā)熱(rè)，低(dī)溫也(yě)可以固化(huà)；

4 ）節能：與熱(rè)固化相比(bǐ)可節能 90% 以(yǐ)上；

5 ）無溶劑(jì)：光(guāng)固化材(cái)料組(zǔ)分(fèn)幾乎 100% 固(gù)化(huà)，幾(jǐ)乎(hū)無 voc 排放(fàng)。

上述的前(qián) 3 個(gè)特(tè)征顯示(shì)了(le) uv 膠在使用方(fāng)便的優點，使(shǐ)得一些傳統的(de)熱(rè)固化粘(zhān)合劑升級爲(wèi)光固化粘合劑，并(bìng)開拓新(xīn)的應用(yòng)領域，也推動 uv 膠在電(diàn)子産品生(shēng)産獲得廣(guǎng)泛應用，可通過程序(xù)化控制使光電子元(yuán)件(jiàn)連續、高效、自動(dòng)化地粘(zhān)接、定(dìng)位。在(zài)現代(dài)先進光電(diàn)子器件、觸(chù)摸屏器件、智能(néng)手機等電(diàn)子産(chǎn)品中， uv 膠成(chéng)爲必用(yòng)品(pǐn)和必用技(jì)術。

近(jìn)年來我國在光(guāng)固化(huà)材料領域發展速(sù)度非常快， uv 固(gù)化塗(tú)料已(yǐ)廣(guǎng)泛(fàn)應用于日(rì)常生(shēng)活的各個方面(miàn)，包括建(jiàn)築(zhù)裝飾(shì)、包(bāo)裝(zhuāng)和印刷、手(shǒu)機以及電器等(děng)的保護和裝飾(shì)等用途； uv 粘合劑(jì)也在各個(gè)領域(yù)獲得廣泛(fàn)應用(yòng)，尤其是需要快(kuài)速、高效裝(zhuāng)配的(de)高技術産業領(lǐng)域，例(lì)如照相機、光盤(pán)、手(shǒu)機按鍵(jiàn)、磁電機的裝配、印刷(shuā)線路闆、偏(piān)光部(bù)件以及 lcd 模(mó)組、智能(néng)手機、觸(chù)摸(mō)屏器件(jiàn)等光電信息産品的(de)制造；在(zài)日(rì)用品領域(yù)， uv 膠，俗稱“無影膠”廣泛用于(yú)玻璃家具和玻(bō)璃工藝品、燈具、玩具、鍾表、圖（像）片保護(hù)等(děng)，已經是粘(zhān)合(hé)劑的一(yī)個品種。

 

2 ． uv粘(zhān)合劑(jì)的設計

uv 膠由光(guāng)敏劑、樹(shù)脂和單體爲主(zhǔ)要(yào)成分構成(chéng)，光敏(mǐn)劑吸收光(guāng)能而激活(huó)，并分解出(chū)高活(huó)性物種，引發樹(shù)脂和單體的聚(jù)合官(guān)能團發生(shēng)聚合反應(yīng)，使得(dé)粘合劑(jì)固(gù)化并(bìng)産生(shēng)強的(de)粘合(hé)力。按(àn)照聚合反應的(de)類型 uv 膠分(fèn)爲自由基(jī)型和(hé)陽離子(zǐ)型(xíng)，前(qián)者(zhě)的單體(tǐ)和樹脂含丙烯(xī)酸酯基(jī)團、後(hòu)者主(zhǔ)要是(shì)環氧基團。 2 種聚(jù)合反(fǎn)應的(de)差異(yì)主要(yào)在(zài)于(yú)：自由(yóu)基聚(jù)合(hé)反應速(sù)度快，但體(tǐ)積收(shōu)縮(suō)大，空氣有嚴(yán)重的(de)聚合(hé)抑制(zhì)作用；後者聚合(hé)體積收(shōu)縮(suō)小，空(kōng)氣無(wú)影(yǐng)響，但聚合速度稍(shāo)慢，反(fǎn)應對水汽敏(mǐn)感(gǎn)，而且(qiě)陽離子引(yǐn)發劑分(fèn)解的酸(suān)可能對一些粘接材(cái)質有(yǒu)腐蝕(shí)作用。總體來(lái)說(shuō)，自由(yóu)基型粘合(hé)劑的原料來源(yuán)更多(duō)，成本更低(dī)。

不同于 uv 塗料單(dān)面附着，以(yǐ)裝飾和保護(hù)功能爲(wèi)主， uv 膠(jiāo)則是要使(shǐ) 2 個界面牢固地聯(lián)接，性能和配(pèi)方設計的(de)關注(zhù)點不同(tóng)。 uv 膠的性(xìng)能設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的粘合劑有很(hěn)多相同(tóng)，要考慮(lǜ)的因素包括：

1 ）性(xìng)能要求：粘接件(jiàn)的用途、使用環(huán)境、溫(wēn)度範圍、電(diàn)性(xìng)能(néng)、光學性能(néng)、健康(kāng)指标(biāo)；

2 ）粘(zhān)接(jiē)材質，特别(bié)是表面特性：塑(sù)料、金屬、皮(pí)革、薄膜、光(guāng)滑性、多孔(kǒng)性、結(jié)晶或(huò)非(fēi)晶(jīng)性(xìng)等(děng)；

3 ）粘接(jiē)工藝：固化(huà)方式和速(sù)度、光(guāng)源、施膠方式、黏(nián)度；粘接件的用(yòng)途決定(dìng)了粘合(hé)劑的(de)性能要求：結構膠強調粘接強度、穩定性(xìng)；電子(zǐ)膠要兼顧(gù)粘接力、電性能(néng)、固化速(sù)度(dù)；光學(xué)膠需(xū)要特定的(de)光學指标(biāo)，包括(kuò)透明性(xìng)、折射率(lǜ)、黃變(biàn)性和高低溫穩定性等；無(wú)影膠的重要性(xìng)能是(shì)粘接力、環(huán)境穩(wěn)定(dìng)性、顔色。粘接力是所有(yǒu)粘合(hé)劑(jì)的第一評價(jià)指标，它受(shòu)粘接(jiē)材質和固(gù)化工藝影響，非(fēi)極性、低表面(miàn)能、光滑(huá)、結晶性基(jī)材通(tōng)常難粘接(jiē)；基材的透(tòu)光性(xìng)影響光固(gù)化的(de)速度、程度和深(shēn)度，一(yī)些透(tòu)明的塑料(liào)基材(cái)，可能(néng)含有(yǒu)光穩定劑(jì)而對(duì)紫外光有(yǒu)屏蔽，需要(yào)選用光引(yǐn)發劑以避(bì)開穩定劑(jì)的吸(xī)收峰(fēng)。

設計 uv 粘合劑時(shí)也需要考(kǎo)慮使(shǐ)用工藝(yì)的(de)要求，電腦控制(zhì)的點膠(jiāo)和印刷塗布(bù)施膠對 uv 膠(jiāo)的黏度、感光特(tè)性和光活(huó)性差别很大；用于玻璃家具和(hé)玻璃工藝(yì)品的無影(yǐng)膠在(zài)陰天(tiān)也可(kě)以自然光固化(huà)，無需 uv 燈。光(guāng)纖耦(ǒu)合 uv 膠則用很弱(ruò)的熒(yíng)光燈固化(huà)。這些要(yào)求都是(shì) uv 粘合劑設(shè)計(jì)的(de)邊界條件(jiàn)，要通(tōng)過 uv 樹脂(zhī)、單體以(yǐ)及光敏劑的組(zǔ)合(hé)才能滿足這些條(tiáo)件。

 

3 ． uv粘合劑(jì)的機(jī)遇

uv 粘(zhān)合劑(jì)大緻可以分爲有基(jī)材（膠帶、雙(shuāng)面膠(jiāo)），和無基材(cái)（液态膠(jiāo)水）的 2 大類，後者使用時(shí) uv 光照(zhào)射固化，前(qián)者 uv 光照射可以(yǐ)增加或減低粘接性(xìng)， uv 減粘膠帶(dài)作爲臨時(shí)保護(hù)或臨(lín)時定位，在微電子、光(guāng)電子器件，例如晶片(piàn)、觸摸(mō)屏玻璃加(jiā)工業(yè)有很(hěn)大的需求。

 

3.1 壓(yā)敏膠（psa）

psa 目前都是(shì)經過溶(róng)液(yè)塗布、幹燥和(hé)化學反應制(zhì)得(dé)，超過(guò) 60% 的溶劑要(yào)揮發(fā)、燃燒掉，排(pái)放高(gāo)、生産過程長、效率(lǜ)低，産品(pǐn)中還可(kě)能殘留(liú)溶劑等有害化(huà)學品。用 uv 固(gù)化方(fāng)式生産 psa ，将無溶(róng)劑的(de)液态(tài)成分塗布在基(jī)材上(shàng)後，用 uv 光(guāng)照射進(jìn)行光聚(jù)合就制(zhì)成，無需(xū)熱烘道(dào)，生産(chǎn)線簡化，生(shēng)産過程環保，幾(jǐ)乎零排放(fàng)，生産(chǎn)效率(lǜ)也大大提(tí)高。

psa 的産品形式(shì)多樣，從裝(zhuāng)飾膜(mó)、各種保護膜(mó)到(dào)工程結(jié)構(gòu)膠帶，用途(tú)非(fēi)常廣，在(zài)廣告(gào)闆(pǎn)、電子産品到高端包裝(zhuāng)盒中都要用到。

 

3.2 複合(hé)膠

食品、飲(yǐn)料和一些(xiē)生物醫藥(yào)制(zhì)品需要(yào)高阻隔軟(ruǎn)包裝，包裝材料的阻(zǔ)隔性決(jué)定(dìng)和影(yǐng)響可食用(yòng)的時(shí)間。高(gāo)阻隔包裝(zhuāng)材料由塑料薄(báo)膜與紙張(zhāng)、金屬(shǔ)膜複(fú)合制(zhì)成，具(jù)有強度高(gāo)、隔氧(yǎng)和隔水性(xìng)好、安(ān)全衛生無毒、适(shì)應印刷的特點(diǎn)，能耐凍和耐 120 ℃高溫。目前軟包裝行業的複(fú)合膠(jiāo)幾乎(hū)都是(shì)溶劑(jì)型粘合劑，溶劑的質量(liàng)＞ 70% ，複(fú)合過(guò)程經由塗(tú)布、溶(róng)劑揮發(fā)、複合、存(cún)放和熟化(huà)的工藝步驟，除了易(yì)燃、易(yì)爆，排(pái)放高、生産過程長、效(xiào)率低，複合(hé)膜中(zhōng)還殘(cán)留有溶劑(jì)。每到精美包裝需求(qiú)旺盛、交貨(huò)急的(de)節日(rì)時段，許多(duō)複(fú)合(hé)包裝(zhuāng)膜并沒(méi)有(yǒu)充分反應(yīng)和徹底揮(huī)發幹淨溶(róng)劑就交付使(shǐ)用，殘留的溶劑和未反應完全的化學(xué)物質可(kě)能滲(shèn)透(tòu)、污染食品，這是目前(qián)仍有(yǒu)不少(shǎo)醫藥和食品包(bāo)裝物(wù)的健(jiàn)康指标不達(dá)标的一(yī)個主要原(yuán)因。水(shuǐ)性粘(zhān)合劑雖然(rán)無溶(róng)劑，但幹燥慢、生産效率低(dī)，對塑料的粘接性能也不理想(xiǎng)。用 uv 粘合(hé)劑取代溶劑(jì)型粘(zhān)合劑，不(bú)僅複合(hé)膜的生産效率将會(huì)大大提高(gāo)，由原來的幾小時的(de)生産(chǎn)過程(chéng)減小到(dào)一分鍾(zhōng)就可(kě)完成； uv 粘合劑(jì)不(bú)含溶劑，無揮發(fā)，無有害殘留物(wù)，更可以保證複(fú)合膜達(dá)到(dào)食品(pǐn)、醫藥(yào)等包裝材(cái)料的健康(kāng)和衛(wèi)生要求。

 

3.3 建築膠

安全(quán)玻璃(lí)主要采(cǎi)用聚乙烯醇(chún)縮丁醛(quán)膠片(piàn)爲(wèi)粘接材料，經過(guò)真空脫氣和熱壓的工藝(yì)将玻(bō)璃片粘接(jiē)而成(chéng)，總生(shēng)産時間(jiān)需(xū)要約十多個小(xiǎo)時。采用(yòng)封邊、灌膠、自(zì)然光下存放數十分鍾完(wán)成光聚(jù)合(hé)的液(yè)态粘貼方式生産夾(jiá)膠安全玻(bō)璃，也已(yǐ)經有較(jiào)長的(de)時間(jiān)，但目(mù)前還是非主流(liú)産品，主要(yào)用在低端(duān)安(ān)全玻璃(lí)市場。液(yè)态(tài)粘接(jiē)方式(shì)不(bú)能廣泛(fàn)接受的原因，主(zhǔ)要是 uv 膠(jiāo)的(de)性能(néng)還不足(zú)，安全性缺乏(fá)可信賴的(de)數(shù)據。 uv 膠(jiāo)在建築(zhù)領域(yù)的增長(zhǎng)勢(shì)頭良好，商店廚(chú)窗和裝(zhuāng)修、彩色玻璃都在使用(yòng) uv 膠(jiāo)。随(suí)着性能的(de)提高， uv 建築膠将有很大的發展(zhǎn)。

近年來 pvc 石塑地(dì)闆的(de)應用在國(guó)内得到(dào)快(kuài)速發(fā)展，施工(gōng)方(fāng)法是(shì)先在施工地面上刮平一(yī)層粘(zhān)合劑，然後将 pvc 地(dì)闆粘接上去。 pvc 塑(sù)料地闆(pǎn)膠(jiāo)主要(yào)可分爲(wèi)水(shuǐ)乳型(xíng)、溶劑型、反應型(xíng) 3 大類(lèi)。水乳(rǔ)型膠(jiāo)粘劑以水爲分(fèn)散介(jiè)質，産品無(wú)毒，成本低(dī)。但耐(nài)水性差(chà)，一(yī)般經(jīng)水浸泡後，粘接力大(dà)幅下降，如(rú)水性丙烯酸(suān)酯。溶劑(jì)型膠(jiāo)粘劑(jì)主要(yào)是(shì)聚醋酸(suān)乙烯(xī)系(xì)和(hé)氯丁(dīng)橡膠(jiāo)系(xì)膠(jiāo)粘劑(jì)。反應(yīng)型則(zé)有聚(jù)氨酯系列(liè)膠粘(zhān)劑。這類粘合劑施工(gōng)後都(dōu)需要(yào)等溶劑(jì)揮發幾(jǐ)個甚至幾(jǐ)十(shí)個(gè)小時，在此(cǐ)期間(jiān)施工場所不能使用，若使用光(guāng)固化粘合劑則(zé)不存在這樣的(de)問題，可以(yǐ)先将光固化膠塗布(bù)在地面上(shàng)，自流(liú)平後用紫外光(guāng)照使其(qí)固化，表面具有粘性，然(rán)後将(jiāng) pvc 地闆鋪上即可(kě)立即使用(yòng)，不僅大大縮短(duǎn)了施工周期，而(ér)且整個生(shēng)産過程沒(méi)有(yǒu)溶劑揮發，不(bú)污染室内空氣。

 

3.4 電子(zǐ)膠

電(diàn)子産品領(lǐng)域已(yǐ)經大(dà)量使(shǐ)用 uv 膠(jiāo)，包括排線定位、管腳密封、液晶面闆的制(zhì)備、手(shǒu)機按(àn)鍵等， uv 固(gù)化(huà)粘接是(shì)電(diàn)子産(chǎn)品制(zhì)造中必用的技(jì)術手段。随(suí)着電子産品的(de)薄層化以及(jí)有(yǒu)機光(guāng)電子器件(jiàn)、柔性可彎曲顯(xiǎn)示器(qì)件的出現(xiàn)，适(shì)應(yīng)卷對(duì)卷工(gōng)藝的(de) uv 粘合劑有(yǒu)巨大的需求。 uv 固(gù)化的(de)高(gāo)效、快速(sù)、及時、可控制性(xìng)的(de)特點(diǎn)将充分(fèn)顯現。

 

3.5 光學(xué)膠

觸(chù)摸屏目前是 uv 光學膠(jiāo)的(de)最大單一應用。觸摸屏(píng)中的 uv 光學(xué)膠有(yǒu) 3 個功能：粘接、增加透光性和提(tí)高抗沖(chòng)能力，需(xū)要滿足嚴格的(de)性(xìng)能(néng)要求，包括(kuò)顔色、耐候和環境穩(wěn)定(dìng)性(xìng)、電器(qì)性能、光(guāng)學性能(néng)等。觸(chù)摸屏貼合涉及(jí)的粘(zhān)接材(cái)質主(zhǔ)要有(yǒu)：玻璃、 ito 導電層、 pet 、 pmma 、 pc 等(děng)。當觸(chù)摸屏采用藍寶(bǎo)石用後，爲提高(gāo)透光性将需要(yào)更高(gāo)折射(shè)率的 uv 膠。目前用(yòng)于觸摸屏的(de)有液态(tài)（ loca ）和固(gù)态的 （ o ca ） 光學(xué)膠，前者用程序(xù)控制點(diǎn)膠機點膠，蓋上玻(bō)璃蓋闆、流平(píng)和充滿(mǎn)後透過蓋(gài)闆固(gù)化，具有填充性(xìng)好、施膠方(fāng)便(biàn)的(de)優點，但需要做(zuò)溢膠清理； oca 是無(wú)基材(cái)的(de)雙面 psa ，上(shàng)下都是(shì)離型膜(mó)，使用(yòng)時先去除輕離(lí)型膜(mó)進行(háng)貼合，然(rán)後去除(chú)重離型膜(mó)再與(yǔ)另一(yī)粘接面貼(tiē)合。早先的(de)觸(chù)摸(mō)屏采(cǎi)用的(de)液态(tài)膠是熱(rè)固(gù)化，生(shēng)産過程長，效率低，現在已(yǐ)經全(quán)部轉變爲 uv 固化(huà)膠。目(mù)前的(de) oca 還是采用(yòng)傳(chuán)統的溶(róng)劑型(xíng)膠經過塗(tú)布(bù)、幹燥、熱交聯(lián)工藝(yì)生産，烘道(dào)長，灰(huī)塵等(děng)引起的瑕疵(cī)多。改用 uv 固化工藝(yì)将大(dà)大提高生産效(xiào)率、降低(dī)設(shè)備投(tóu)入和生産(chǎn)成本(běn)。

 

3.6 uv 醫用膠

uv 膠在醫(yī)療領域有(yǒu)極大(dà)的增長空間，例(lì)如醫用壓敏膠或膠(jiāo)帶(dài)改爲 uv 固(gù)化制備(bèi)，可以形(xíng)成系(xì)列産品，優(yōu)點已(yǐ)如(rú)前(qián)所述。

 

3.7 uv 粘合(hé)劑面臨的(de)挑戰

要适應産業發展(zhǎn)和應用需求(qiú)， uv 粘合(hé)劑在(zài)固化(huà)技(jì)術、原材(cái)料和開發新品(pǐn)種方面都面臨(lín)諸多挑戰。

在 uv 固(gù)化技術方面，提(tí)高官能團(tuán)以及(jí)單體(tǐ)的 uv 固化(huà)轉(zhuǎn)化率，降(jiàng)低(dī)固化(huà)的體積收縮率，對于提高 uv 膠的(de)性能(néng)、擴(kuò)展應用(yòng)性能特别重要(yào)。殘留的官(guān)能團(tuán)會使得光固化後的(de)粘合劑層(céng)的性(xìng)能逐步變(biàn)化，比如可能硬(yìng)化、收縮、破壞粘接層(céng)；單體轉化(huà)不完全，固化物(wù)會産生(shēng)異味或(huò)刺激性氣味，影(yǐng)響 uv-psa 的可(kě)使用性；固化過程的體(tǐ)積收縮越小，粘(zhān)合劑的粘接力(lì)越強，界面(miàn)變(biàn)形(xíng)越小，這對(duì)光電(diàn)子功(gōng)能器件的粘接非常關鍵。自由(yóu)基 uv 膠的體(tǐ)積收(shōu)縮一般大于 5% ，陽離子 uv 膠的體積收(shōu)縮可以(yǐ)很小，但光産酸(suān)劑的(de)分解(jiě)物對(duì)一些應用有影(yǐng)響，同時原(yuán)料品種有限，導(dǎo)緻陽(yáng)離子 uv 膠應(yīng)用有(yǒu)限。

開發(fā)基于天(tiān)然産(chǎn)物以(yǐ)及生(shēng)物質(zhì)的(de) uv 固化樹(shù)脂，開發(fā)高分子質量(liàng)、低黏度的(de) uv 固化樹脂(zhī)，制備(bèi)高折(shé)射(shè)率的 uv 固(gù)化原材料(liào)。天然産物或生物質(zhì)原料的 uv 固化樹(shù)脂(zhī)，可(kě)以完全分(fèn)解，回歸自(zì)然，對環境和生态的(de)影響小，以此開(kāi)發 uv 複(fú)合膠、 uv-psa 的經濟和社會(huì)意義(yì)都很(hěn)大(dà)。 uv 樹脂(zhī)通(tōng)常是(shì)分(fèn)子(zǐ)質量(liàng)在一萬以(yǐ)下的(de)齊聚物，高分子質量的樹脂黏(nián)度大，需要稀釋劑降(jiàng)低黏度，但(dàn)高分子質量的樹脂(zhī)，即使所帶(dài)的官能團少也(yě)可以(yǐ)快速固化(huà)，氧阻聚不(bú)明顯(xiǎn)，體積收(shōu)縮小，非(fēi)常适合高性能(néng) uv-psa ；用高分子質量(liàng)、低黏(nián)度的(de) uv 固化(huà)樹脂可以(yǐ)開發(fā)出耐候(hòu)性(xìng)好、粘(zhān)接力強而穩定的(de) uv 建築膠(jiāo)，可用于新型安全玻(bō)璃、節能(néng)玻(bō)璃，有(yǒu)巨大的應用市(shì)場。目前(qián)還沒有(yǒu)成(chéng)熟的高分子(zǐ)質量、低(dī)黏度的 uv 固化(huà)樹脂的制(zhì)備方(fāng)法。高折射(shè)率的 uv 固化材料是大功(gōng)率 led 的封(fēng)裝、藍寶石(shí)光學(xué)器件(jiàn)粘接(jiē)的關(guān)鍵材料。通常有(yǒu)機材(cái)料(liào)的(de)折射(shè)率(lǜ)在 1.6 以下(xià)，而且(qiě)高折射率材料(liào)通常帶顔色，耐(nài)熱性不好；需要(yào)采用有機 - 無機(jī)納米複合才可(kě)能得(dé)到顔色淺(qiǎn)、折射率高于 1.7 ，耐(nài)熱性(xìng)較好的材料。可(kě)以找到一些制備高折射(shè)率材料(liào)的實驗室方(fāng)法(fǎ)。

高阻隔性 uv 膠、光固化異(yì)向導(dǎo)電(diàn)膠（ uvacf ）、高耐(nài)水性“無影膠”、高(gāo)強度 uv 複合(hé)膠、 uv 醫用膠等(děng)新(xīn)産品(pǐn)和技術都待開(kāi)發。

柔性、可卷曲(qǔ)光電(diàn)子器件都(dōu)需要 uv 膠(jiāo)進行粘(zhān)接和(hé)封(fēng)裝，高透(tòu)明、高(gāo)阻隔(gé)性封(fēng)裝膠(jiāo)是關(guān)鍵材料。以性(xìng)能要求最高(gāo)的有機發(fā)光器件（ oled ）爲例，封裝材料(liào)對氧氣(qì)和水(shuǐ)的滲(shèn)透率(lǜ)分别(bié)爲： h o ＜ 5 × 10^-6  g/m² · ₂  d ， o ＜ 10^-5  c m³  / m² · d 。現有的(de)有機材料的(de)氧氣、水 ₂ 的滲透率(lǜ)低了 4 ～ 5 個(gè)數量級(jí)，需要與最近剛(gāng)出(chū)現的厚度僅(jǐn)幾十微(wēi)米的可(kě)卷曲的玻(bō)璃複合，才(cái)有望達到(dào)阻隔(gé)性能的要求。

異向導電膠(jiāo)（ acf ）是液晶、等離子(zǐ)等顯示器(qì)件的(de)定向(xiàng)導電(diàn)材料，在電(diàn)視機、電腦(nǎo)、觸摸屏以及智(zhì)能可穿戴電子(zǐ)産品中用途廣泛，其結構和導(dǎo)電機理如(rú)圖 2 所(suǒ)示(shì)，圖(tú) 2 中(zhōng)的(de)小元(yuán)點代表高導電的微球，粒徑小(xiǎo)于 10 μ m ，在 acf 中(zhōng)的填充量通(tōng)常小(xiǎo)于 10% 。上(shàng)圖爲(wèi)包含固化劑、需(xū)要低(dī)溫保(bǎo)存、預(yù)塗在離型基材上的帶狀(zhuàng) acf ，使用時去除上下離型層、貼合(hé)、熱壓固(gù)化；壓合後多餘的導電(diàn)微球被(bèi)擠(jǐ)到空(kōng)隙處(chù)，留在上下(xià)微電極間的微(wēi)球導通電(diàn)路，與左右(yòu)的微球不(bú)接觸，導(dǎo)電(diàn)性被(bèi)限制(zhì)在上(shàng)下方(fāng)向。熱(rè)固化的 acf 如(rú)果改成 uv 固(gù)化，可(kě)以使(shǐ)運輸(shū)、保存(cún)的條(tiáo)件(jiàn)大爲寬松，無(wú)需(xū)低溫存(cún)放(fàng)的嚴格要求(qiú)，固化(huà)過程無需(xū)加熱，粘接(jiē)後無(wú)熱應(yīng)力殘留，也更高效(xiào)和快速。由于(yú) acf 中的導電(diàn)粒子含(hán)量(liàng)不多，采用光(guāng)固(gù)化是(shì)可能的，但(dàn)由于(yú)在貼合時電極可能(néng)僅部分透光，需要從貼合側面曝光(guāng)，固化(huà)深度(dù)可(kě)能需要達到 10 mm 級，有一定的(de)困難，需要新(xīn)的固化技(jì)術。

“無(wú)影膠(jiāo)”廣泛(fàn)用于(yú)玻璃、鍾表(biǎo)、工藝(yì)裝飾工藝品等(děng)的粘接和(hé)制造(zào)，使這些(xiē)産(chǎn)品的(de)生産過程(chéng)大爲(wèi)簡化(huà)，但(dàn)目前的(de) " 無影膠 " 耐(nài)水性(xìng)不(bú)夠，比如(rú)不能(néng)用于魚(yú)缸一類玻璃(lí)制(zhì)品的粘(zhān)接或封邊(biān)。對玻(bō)璃一(yī)類極性基材，需要極(jí)性的(de)官能團提供粘(zhān)接力，但(dàn)極性的(de)官能團(tuán)親水性高，耐(nài)水(shuǐ)性不足(zú)。需(xū)要新的技術(shù)和專用(yòng)樹脂來開發對玻璃的(de)呈高粘(zhān)接(jiē)力的高耐水(shuǐ)性“無影(yǐng)膠”。聚酯(zhǐ)膜(mó) pet 的光(guāng)學性(xìng)能(néng)好，強度(dù)高，阻隔紅(hóng)外線的 pet 防(fáng)曝膜技術(shù)也成熟，如果有高(gāo)強度(dù)的(de) pet 膠，可(kě)以形成一(yī)系列産品(pǐn)，例如(rú)新的(de)建築(zhù)節(jiē)能(néng)安全(quán)玻璃(lí)、安全(quán)玻璃(lí)膜，采用 uv 固(gù)化的(de)方式(shì)生(shēng)産(chǎn)。目前(qián)的防曝(pù)膜(mó)對玻璃的粘接力尚(shàng)可，但(dàn)還達(dá)不到(dào)安全玻璃(lí)的長(zhǎng)期穩定性和(hé)耐水等(děng)的要(yào)求，而(ér)現有的 uv-psa 膠(jiāo)殘留(liú)氣味(wèi)大，需要用新(xīn)樹脂(zhī)和(hé)新方(fāng)法開發高(gāo)性能(néng)的 uv-psa 。

 

4 ． 結束語(yǔ)

中國(guó)有巨大的制造(zào)業和産(chǎn)品市場，但目前(qián)先進技(jì)術主要依靠(kào)外(wài)面輸入，與(yǔ)先進(jìn)制造配套(tào)的材(cái)料也是(shì)靠進口(kǒu)，這種狀況(kuàng)正在(zài)改變(biàn)。雖然我國的粘合劑(jì)企業成規(guī)模(mó)的不多(duō)，但多(duō)年(nián)的(de)按訂(dìng)單(dān)制造，仿制和(hé)改進實踐，還是(shì)積澱了技(jì)術，也(yě)形成了不(bú)少有(yǒu)一定創新能力(lì)的公司。“無影膠(jiāo)”就是(shì)我(wǒ)們逐漸(jiàn)優化(huà)成形的産(chǎn)品，我們(men)也開發(fā)了 uv 光(guāng)學(xué)膠。市場(chǎng)需求就是最有(yǒu)效的推動力，未(wèi)來幾年(nián)我(wǒ)國 uv 膠(jiāo)産品(pǐn)和(hé)技術将(jiāng)有非常大的進(jìn)步。
 

來(lái)源：《粘接》，作(zuò)者：王(wáng)躍(yuè)川、趙衛宙