单体很重要:为紫外光固化压敏胶选择合适的活性稀释剂
发布时间:
2025-08-31
在紫外光固化压敏胶(UV-PSAs)中,单体扮演着看似关键但却容易被忽略的角色 。它们的作用远不止于降低黏度,还会影响固化速度、附着力、柔韧性以及最终胶黏剂的机械性能 。本文将探讨单体选择如何影响性能、如何挑选合适的单体,以及哪些是配方师们最青睐的单体 。
1. 单体如何影响压敏胶的性能
a) 黏度与可加工性 大多数UV-低聚物的黏度过高,不适合涂布 。单体可将黏度降至100–10,000 cP 的可用范围,从而实现平滑涂布 。
b) 固化动力学与交联 单官能团单体主要作为稀释剂:柔软、灵活,非常适合表面润湿和附着力 。多官能团单体(二、三、多官能团)既是稀释剂又是交联剂,可以提高固化速度、硬度和耐化学性 。
c) 物理性能的平衡 单体官能度越高,交联密度越大 。这会使胶黏剂更硬、更耐热、更耐化学品,但会牺牲柔韧性和伸长率 。配方师必须找到平衡点:硬质胶黏剂提供高剪切强度;柔韧性好的胶黏剂则提供出色的剥离强度和抗冲击性 。
d) 转化率与残留不饱和度 官能度越高的单体固化越快,但整体转化率通常较低 。这会导致薄膜中残留更多未反应的双键,从而影响耐久性 。
2. 挑选单体的明智策略
以下是一个简化的决策流程:
确定性能要求
需要高剥离强度和高初黏性?选择软质的单官能团单体 。
需要剪切强度、耐热性或耐化学性?偏爱多官能团单体 。
优化黏度
使用低黏度的单官能团单体来稀释高黏度的低聚物,以提高涂布质量 。
混合官能团
实现协同效应:利用单官能团单体提供柔韧性,多官能团单体提供韧性 。
根据基材和应用进行调整
坚硬、要求高的表面(如金属):多添加一些交联剂 。
精密基材(如皮肤薄膜):尽量减少多官能团单体的使用 。
解决表面润湿问题
选用表面张力较低的单体,可以改善润湿性,提高对难附着基材的附着力 。
3. 适用于UV/EB固化压敏胶的推荐单体
以下是根据功能分组的常用单体实用选择:
A. 单官能团丙烯酸酯(柔软度与初黏性)
丙烯酸正丁酯 (BA):柔韧、低玻璃化转变温度(T_g)、出色的初黏性 。
丙烯酸异辛酯 (2-EHA):非常柔软,优异的低温附着力 。
丙烯酸异辛酯 (IOA):高初黏性,对低表面能塑料具有良好的附着力 。
丙烯酸异冰片酯 (IBOA):大体积单体,可提高内聚力、抗紫外线能力和耐化学耐久性 。
B. 多官能团丙烯酸酯(内聚力与耐久性)
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 (TMPTA):提高交联密度、剪切强度和热稳定性 。
聚乙二醇二甲基丙烯酸酯 (PEGDMA):柔性双官能团单体,增强在极性基材上的弹性和附着力 。
己二醇二丙烯酸酯 (HDDA):低黏度稀释剂,提高固化速度和内聚力 。
二丙二醇二丙烯酸酯 (DPGDA):在降低黏度和适度交联之间取得平衡 。
C. 特种选择(用于性能微调)
丙烯酸月桂酯 (LA):长烷基链,增加柔韧性和低T_g带来的柔软度 。
丙烯酸羟乙酯 (HEA):增加极性,提高对玻璃/金属的附着力,但会降低耐水性 。
甲基丙烯酸环己酯 (CHMA):增加刚性和内聚力,同时保持良好的耐候性 。
结论
UV-固化压敏胶的性能很大程度上取决于单体的混合方式 。通过结合提供初黏性的柔软单丙烯酸酯和提供内聚力的多官能团丙烯酸酯,并利用像IBOA和PEGDMA这样的特种单体进行平衡,配方师可以设计出满足各种应用需求的胶黏剂,从医用胶带到工业保护膜 。总而言之,单体选择是调整UV/EB固化压敏胶附着力、内聚力和可加工性的关键杠杆 。
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