紅外光譜之UV膠水固化率測試

UV固化膠，顧名思義，即通過紫外線光照射發(fā)生固化的膠水。使用的紫外線固化技術(shù)無VOC揮發(fā)物，被認為是一種環(huán)境友好的綠色技術(shù)。其原理是UV 固化材料中的光引發(fā)劑（或光敏劑）在紫外線的照射下吸收紫外光后產(chǎn)生活性自由基或陽離子，引發(fā)單體聚合、交聯(lián)和接枝化學(xué)反應(yīng)，使粘合劑在數(shù)秒鐘內(nèi)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)。

UV固化膠具備固化快、反應(yīng)可控制、粘接材料廣泛、粘接強度高、固化后透光率高等特點，因而被廣泛應(yīng)用：

1.玻璃行業(yè)：用于玻璃之間、塑料與玻璃之間、金屬與玻璃之間的粘接，如玻璃柜、電子秤、玻璃茶幾等；

2.電子行業(yè)：用于電子元件的粘接和封裝，如手機屏幕與邊框的粘接、電路板保護、LED封裝等；

3.珠寶行業(yè)：可用于寶石、水晶等的鑲嵌、定位；

4.汽車行業(yè)：可用于汽車影像設(shè)備的粘接，如行車記錄儀的鏡頭與機身的固定。也可用于汽車燈具的粘接，如前大燈的燈罩與燈體的密封粘接；

5.醫(yī)療行業(yè)：可用于一次性醫(yī)用針頭與注射器的粘接、醫(yī)療器械的組裝，如導(dǎo)管、儲液器、傳感器的組裝等。

UV固化膠光固化過程為活性丙烯酸基團聚合反應(yīng)，固化程度會影響粘結(jié)的效果，因此檢驗UV固化膠的固化率是非常重要的。采用傅里葉變換紅外光譜儀可以快速測試反應(yīng)前后活性基團特征吸收峰的變化來計算固化程度，儀器操作簡單，測試結(jié)果快速可靠。測試一般采用ATR附件測試，所需樣品量少，對樣品損傷小。

 

分別測試UV固化膠反應(yīng)前后的紅外譜圖，根據(jù)特定吸收峰的比例計算固化率。如下圖為某品牌膠水光固化過程中預(yù)聚物丙烯基的特征吸收峰（1407cm-1處吸收）發(fā)生變化，填料吸收峰（608cm-1處吸收）變化不大。因此以填料吸收峰（608cm-1處吸收）為基準，根據(jù)預(yù)聚物丙烯基的特征吸收峰（1407cm-1處吸收）的變化，來計算其光固化率。

 

UV固化膠光固化前后的光譜

計算峰位

計算公式

預(yù)聚物丙烯基固化前：C0 = A0/ B0

預(yù)聚物丙烯基固化后：C1 = A1/ B1

固化率= (1- C1/ C0) * 100%

建議同一樣品取不同位置多次測試判斷不同位點的固化率的一致性。

小結(jié)：

利用傅里葉變換紅外光譜儀結(jié)合ATR附件測試UV固化膠的固化率是一種簡單、快速、高效、可靠的方法，其所需樣品量少、破壞性小、操作簡單，可適用于快速批量檢測。歡迎關(guān)注IR紅外云學(xué)堂，一起學(xué)習(xí)紅外知識。