12 紫外線固化膠黏劑（UV膠）探秘
紫外線固化膠黏劑（UV Curing Adhesive，簡稱“UV膠”）是一種在紫外線照射下快速固化的膠黏劑，廣泛應用于玻璃與珠寶業、玻璃家具、醫療、電子、電器、光電子、光學儀器、汽車等領域粘接。
紫外線化膠黏劑與一般膠黏劑相比，盡管其應用受到一定的限制，如需要UV固化設備、被粘物必須有一面透光等，但UV膠還是有著十分優越的特點，它完全符合“3E”原則，即Energy（節能），Ecology（環保）和Economy（高效、經濟），它有著如下不可替代的優勢：①無須混合的單組分體系；②固化快，可控制，以秒記；③無溶劑、環保、無污染；④適合高度自動化施工。
20世紀50年代，美國首先把紫外光固化技術應用于感光樹脂印刷版的制造。1968年德國拜耳公司開發出不飽和聚酯光固化涂料，UV涂料開始廣泛使用。1972年，美國Sun化學公司、Immont公司開發了丙烯酸系列光固化涂料。1977年，Ciba研制成功UV固化丙烯酸酯膠黏劑。20世紀80年代，美國Loctite公司開發出紫外線固化膠黏劑，之后美國Dymax、日本ThreeBond等多家公司開始生產UV膠。
我國在20世紀70年代已經開始了對紫外線固化材料及其工藝的研究。天津合成材料工業研究所于1977年開始研制光固化型阻焊劑，于1979年進行了BH-7光固化阻焊涂料的技術鑒定，用于印刷線路板波峰焊的防焊涂料。20世紀90年后，中國許多單位開始生產UV膠，如濟南五三所、北京天山新材料技術有限公司等。
紫外線固化膠黏劑是指在光引發劑的存在下膠液經紫外線（200～450nm波長）催化聚合固化的一種膠黏劑。紫外線固化膠黏劑一般由光交聯聚合物、光聚合性單體、助劑和光引發劑組成（如圖所示），其基本組成如下。
①光交聯性聚合物。分子量在1000以上，一般在1000～5000之間，稱為基礎聚合物。如聚酯-（甲基）丙烯酸酯樹脂、環氧-（甲基）丙烯酸酯樹脂、氨基甲酸酯-（甲基）丙烯酸酯樹脂、螺環-（甲基）丙烯酸酯樹脂、聚醚-（甲基）丙烯酸酯樹脂等。
②光聚合性單體。稱為單體或活性稀釋劑，指帶有可自由基聚合的乙烯基官能團。如甲基丙烯酸羥乙酯、（甲基）丙烯酸異冰片酯、（甲基）丙烯酸十六醇酯、乙二醇雙（甲基）丙烯酸酯、新戊二醇雙（甲基）丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇雙（甲基）丙烯酸酯、聚乙二醇雙（甲基）丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、季戊四醇四（甲基）丙烯酸酯等。
③助劑。如阻聚劑（或穩定劑）、著色劑、觸變劑、增黏劑、填充劑、增塑劑等。
④光引發劑。自由基聚合光引發劑有安息香異丙醚、安息香異丁醚、二苯甲酮、聯苯甲酰二甲基縮酮、苯甲酰二乙基縮醛、α-羥基環己基苯基酮等。正離子光引發劑有二芳基碘
鹽、三芳基硫鹽、三芳基硒鹽、二烷基苯酰甲基硫鹽和二烷基羥苯基硫鹽，其中最實用的是二芳基碘鹽（DPI）和三芳基硫鹽（TPS）等。
紫外線固化膠黏劑的配方組成是影響其性能的關鍵因素，其中光聚合性預聚物是最重要的組分，最終材料的性能如黏附性、硬度、韌性、耐溶劑性等都主要取決于預聚物的種類和結構。另外，所用紫外燈的類型、功率、照射時間、照射距離對UV膠的固化性能都有一定的影響。紫外線可以由碳弧光燈、熒光燈、超高壓汞燈、金屬鹵化物燈和氙燈等產生，比較實用的是超高壓汞燈和金屬鹵化物燈。超高壓汞燈的發光管是由石英玻璃制造的，其中封入高純度的水銀和惰性氣體。金屬鹵化物燈是高壓汞燈的改良形式，封入發光管的物質，除了水銀和惰性氣體之外，還有鐵和錫的鹵化物。金屬鹵化物燈的優點是光源強度、發光穩定性、分光能量分布均勻性都比較好。照射裝置中，為了使發射紫外線的效率穩定，必須對高純度鋁制反射板和燈進行冷卻，照射器就由這些冷卻機構、反射板和保護擋板所構成。反射板的形狀分為集光形、平行光形和散光形三種。還有，氧氣對紫外線固化膠黏劑的固化過程有重大的阻礙作用，氧的阻聚作用的結果是產生誘導期，降低聚合速率，使不飽和官能度不能完全消耗。為了降低氧的阻聚作用，除了用惰性氣體或透明薄膜隔絕氧之外，也可以采用石蠟。
紫外線固化膠黏劑分自由基聚合光紫外線固化膠黏劑和正離子聚合光紫外線固化膠黏劑兩類。目前，大多數有工業價值的紫外固化體系均利用光引發劑的自由基聚合反應。在紫外線照射下，光引發劑分解產生自由基，引發聚合反應，反應過程如下。
近些年，紫外線固化技術有了新的發展，例如，應用新型的光引發劑可使固化波長向可見光方向擴展，可用可見光固化；應用高效的光引發劑可用于有色或含填料體系的粘接，可在透光率低至0.01%～20%的基體之間進行黏合。又如，將UV固化技術和厭氧固化、熱固化技術相結合制造出雙重固化的產品，它不僅能對透光部分進行光固化，非透光部分也可進行厭氧或熱固化。
如今UV膠已在許多工業裝配領域取得了成功應用，尤其是需要快速裝配的高技術產業領域，例如LCD制造業、照相機等光學產品制造業、光盤制造業（CD、VCD、DVD、DVD-R）、手表制造業、蜂鳴器、手機按鍵的裝配、電子線路板的制造、偏光部件的制造等光電信息產業的電子部件制造。在日用品領域，例如玻璃家具的制造、玻璃工藝品的組裝、玩具、珠寶等裝飾品的組裝上也普遍使用UV膠。甚至傳統產業也在大量使用UV膠進行裝配，例如磁電機的裝配，可獲得快速、高效的生產率。汽車行業UV膠的應用也越來越多，如汽車車燈裝配、倒車鏡的粘接；氣袋部件的粘接和燃油噴射系統粘接。醫療行業UV膠的應用也越來越多，如一次性針頭、氧氣導管、氧氣面罩、導尿管、醫用過濾器等裝配中的粘接以及齒科補牙等。