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辐射固化配方产品发展概况与统计数据!
来源:utpe |  发表时间:2019-06-03 |  点击:

日常生活制品和高新技术产品都需要对材料或部件进行连接,在各种连接方法中,粘接具有其它任何连接方法不可比拟的优点。

 

有统计资料显示:全球胶粘剂市场年用量约为1100万吨,价值250亿美元,其中辐射固化胶粘剂的消费量为680万吨, 价值37亿美元。虽然从全球消费总量来看,辐射固化胶粘剂仅占总量和销售额的1%,不过其发展势头确是一路看好,据估计,全球胶粘剂行业的年均增长率为3%,而辐射固化胶粘剂将达到12%。

 

电子束固化胶粘剂结合了丙烯酸酯胶粘剂中树脂的丙烯酯基EB固化性能和聚氨酯机理,不含溶剂,固化速度快,可达到较高的粘接强度。因此,发达国家(如美国、欧洲以及日本)一直呈高速增长势头。目前年均增长率约为10%,发展中国家的增长速度更快,中国的平均年增长率可达25%。我国胶粘剂产量已居世界第三。目前发达国家胶粘剂年均增长率在3%左右,产品质量提高迅速,并以高性能和环保型胶粘剂为主,产值增长较快。

 

1.层压方面

辐射固化在层压方面的应用占辐射固化胶粘剂总值的10%,压敏型产品占辐射固化胶粘剂总量的5%,在医疗用品中,欧洲每年在该领域消耗的紫外固化胶粘剂估计在20吨,按年增长54%计算,市场年用量约26吨。电器和电子应用方面两者合计的年增长率平均为92%,估计年用量约70吨。虽然电器、电子和汽车业是发展最快的部分,而消耗量最大的则是具有巨大潜力的光电子行业,它的制造依靠两层聚碳酸酯膜粘接在一起构成基本盘;其次,不是以点而是以面来粘接,使得用量增加,用于该领域的市场规模会有巨大的增长。

 

2.环保方面

环保型胶粘剂主要有热熔胶、水性胶和辐射固化胶。热熔胶无污染、固化快、应用范围广,并可连续生产,缺点是受温度影响大;水基胶粘剂不含有机溶剂,发展较快,但起始粘接力低,粘接过程需水分挥发,能耗高、固化速度慢,应用受到一定限制;辐射固化技术30多年来一直持续高速发展,平均年增长率保持在10%左右。中国的辐射固化技术和产品开发较晚,但发展速度在世界上是最快的,近10年来的平均年增长率为25%左右,年增长率高达54%。

 

3.改进特性和降低成本方面

近几年辐射固化技术的研究都是围绕这些问题开展工作,改进特性和降低成本一直是研究的目标。目前辐射固化材料不能用于食品包装,主要是因为固化体系中残留的光引发剂和单体。开发无毒的光引发剂、单体,高支化状树脂及水基树脂可以解决这些问题。对皮肤的剌激主要靠开发低挥发、低剌激、高活性的单体,如乙氧基化的单体的方法来解决。另外的办法可从光源设备方面解决,通过提高光源的功率,可以减少氧阻聚和挥发,使固化彻底,减少污染和老化问题。值得一提的是水基光固化胶粘剂具有成本低、使用安全方便、对环境无污染等特点,预计将成为该领域的开发热点。

对于辐射固化胶粘剂的研究已有大量的报道,近年来辐射固化技术的研究有了很大进展,预聚物和活性稀释剂的种类和质量有很大提高,各种可用于胶粘剂的聚合物及单体被广泛研究和应用,促进了辐射固化胶粘剂的发展。光固化氰基丙烯酸酯粘合剂结合了氰基丙烯酸酯和光固化的优点,氰基丙烯酸酯是单组分室温固化的粘合剂,粘度可调,可得到硬性、热塑性粘接材料,对大部分材料有优良的粘接性能。通过选择反应性组份如树脂、稀释剂、粘接促进剂、光引发剂及增粘剂,可得到合适的剥离强度和粘性的平衡。胺基树脂和酸官能基丙烯酸酯较好的改进了能量固化胶粘剂剥离强度和粘性。

 

4.压敏胶带隔离材料方面

压敏胶带隔离材料用的有机硅涂料的光固化研究报道也很多,发达国家鼓励使用辐射固化法生产隔离衬纸,主要是符合环保的要求。用于压敏胶带的隔离衬纸全球的市场年增长率为4-5%,据报道由辐射固化技术生产的隔离纸的年增长率将达7-8%。

 

5.包装工艺方面

胶粘剂包装新工艺如a-氨基丙烯酸酯瞬干胶可以采用笔型塑料容器,每只2mL。在管口喷嘴处有一个不粘的小珠将喷嘴从内部顶住,起密封作用。使用时将小珠对准被粘部位轻轻挤压,胶液即流出。该工艺解决了以前包装必须一次用完,否则受潮失效的弊端。

 

6.固化收缩率方面

对无溶剂的社会要求和从节约的角度出发,光反应也正在被人们所注意。可以利用光促使单体发.生聚合,或者是聚合物一胶粘剂发生部分交联或完全固化。光反应主要是采用紫外线和电子束。使用紫外光固化时,由于胶粘剂的表面被粘物所覆盖,所以仅限于被粘物是玻璃、透明塑料膜等物质。此外,也有关于用X射线的报道。基于高速固化的优点,在连续粘接工程中,我国今后也将大力发展紫外线固化和电子束固化技术。

胶粘剂困化前后的体积收缩是影响粘附力的一个重要因素,胶粘剂困化时体积收缩产生的应力除降低粘附力外,还将造成被粘物质的形变。如用DVD光盘的层压粘接较大的体积收缩造成盘片变形,用于光纤器件的粘接时固化收缩性将造成被帖器件的位移,影响光信号的传输。近年来,Loctite、Dymax等公司对辐射固化胶粘剂的固化体积收缩进行了研究,通过对粘接剂树脂、光引发体系等的研究取得了成功。Dymax公司研制的UV固化喜氧丙烯酸粘合剂有较好的综合性能,固化收缩率低,非常低的固化位移,可用于透镜和光学部件的粘合。最近其产品使用指南公布的光纤器件用UV固化胶粘剂的收缩率只有11%左右。

 

7.UV油墨与涂料方面

UV油墨和涂料在金属上的装饰涂覆已被广泛使用,每年有大量的UV固化材料在不同的领域应用。直接用于金属上的装饰是一个主要方面,由于金属材料的结构使得许多UV涂料在金属表面没有好的粘附性。层压粘合剂的使用经常遇到不同结构性能的材料,对于难粘接材料的层压如金属材料可以通过对材料的表面处理来提高层压粘接强度。如柔性印刷电路板用铜和聚酰亚胺的层压粘接,可用UV进行表面处理,增强环氧和聚酯粘合剂用于铜和聚酰亚胺的粘合性。

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