液态光学胶的制备及固化收缩率研究

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紫外光(UV)固化的液态光学胶(LOCA)具有优异的性能而且应用广泛,但固化过程中出现的体积收缩现象,严重影响其粘接强度和产品外观。故随着环保和工业需求的不断提升,低有机物挥发(VOC)含量和低固化收缩率的液态光学胶成为了研究重点。  本文以预聚物、活性稀释剂和光引发剂为研究对象进行了系统地研究,研究了聚氨酯丙烯酸酯(PUA)、环氧丙烯酸酯(EPA)、液态聚丁二烯、聚丁二烯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯等多种预聚物的固化收缩率和共混互配后的固化效果,发现聚醚丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯(EPA)共混互配后效果最好。研究了活性稀释剂的种类、用量、光引发剂的用量、光固化的类型等诸多因素对固化收缩率的影响,发现了当添加的活性稀释剂官能度相同时,胶黏剂的固化收缩率随活性稀释剂相对分子质量的增加而减小,当活性稀释剂相对分子质量相近时,官能度增加,固化收缩率随之增大;而光引发剂的用量则对固化收缩率无明显影响;阳离子型胶黏剂的固化收缩率比自由基型的小,但硬度和粘接强度较低。还发现了活性稀释剂用量相近时,混杂型的固化收缩率则介于两者之间,但由于相容性问题,透明性差。  本文首次报道了十一种紫外光固化预聚物和多种活性稀释剂的固化收缩率,之前未见报道。选用了合适的原料,研制出固化收缩率仅为3.16%、透光性好、粘接强度高的液态光学胶。  本文还用红外光谱和核磁共振氢谱对16种紫外光固化预聚物,18种紫外光固化活性稀释剂和光引发剂进行了系统地化学结构表征。
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