紫外光固化TiO2纳米复合胶粘剂研究

论文摘要

紫外光固化胶粘剂（UV固化胶）是一类绿色、高效的胶粘剂,具有固化速率快、固化过程无挥发性有机溶剂排放、能源利用率高、室温固化等多种优点,被广泛运用于汽车、医疗、微电子加工等国民经济生产的各个领域。然而目前市场上使用的自由基型UV固化胶也存在固化过程受空气氧阻聚、制品体积收缩率大、折射率低、透光性差、粘结强度不高、热稳定性差等缺陷,无法运用于具有较高要求的光学器件的粘结问题。本研究以阳离子型UV固化机理体系为胶粘剂基体,利用阳离子鎓盐类光引发剂“光生酸”反应,催化体系中无机前驱体钛酸异丙醇（TIP）发生水解缩合反应,溶胶凝胶原位合成的方法制备具有高折射率且同时具有高光学透过率的UV固化TiO2纳米复合胶粘剂。本文研究了引发剂种类及其含量、单体结构、光照强度、胶粘剂固化层厚度等对阳离子UV固化胶粘剂固化速率、拉伸强度、体积收缩率等方面的影响,结果表明以三芳基六氟磷酸硫鎓盐作为引发剂（3%）,3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基甲酸酯（S-06）单体组成的阳离子UV固化胶粘剂具有较短的固化时间（8s）,较高的拉伸强度（15.8MPa）以及低体积收缩率（3.2%）。向此体系加入不同含量的钛酸异丙醇,红外动力学分析表明,当TIP含量较低时（<20%）对胶粘剂固化速率影响较小;体系中生成的无机TiO2纳米区域在偶联剂（γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷,8wt.-%）的作用下均匀的分散在复合胶粘剂中,平均粒径大小在20nm左右;复合胶粘剂力学性能有所提高（17.9MPa）;复合胶粘剂的折射率nD从1.5013升高至1.5439,且保持良好的透光性,在400nm光区以上复合胶粘剂的透光率均大于94%,复合胶粘剂的热稳定性等也得到明显提高,热分解温度从320℃升高到365℃。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 UV固化胶粘剂发展概述
• 1.1.1 胶粘剂
• 1.1.2 UV固化技术
• 1.1.3 UV固化胶粘剂
• 1.2 UV固化胶粘剂类型
• 1.2.1 自由基型
• 1.2.2 阳离子型
• 1.2.3 混杂型
• 1.2.4 双重固化型
• 1.3 UV固化有机/无机纳米复合材料
• 1.3.1 共混型UV固化纳米复合材料
• 1.3.2 层间插入型UV固化纳米复合材料
• 1.3.3 溶胶-凝胶法UV固化纳米复合材料
• 1.4 本课题研究目的及设计思路
• 1.5 本课题研究内容
• 2 阳离子型UV固化胶粘剂的制备及性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂及设备
• 2.2.2 UV固化胶粘剂的制备
• 2.2.3 UV固化胶粘剂性能表征
• 2.3 结果分析与讨论
• 2.3.1 胶粘剂固化速率影响因素研究
• 2.3.2 胶粘剂拉伸强度影响因素研究
• 2.3.3 胶粘剂体积收缩率影响因素研究
• 2.4 本章小结
• 2纳米复合胶粘剂制备与性能研究'>3 UV固化TiO₂纳米复合胶粘剂制备与性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原料及设备
• 2纳米复合胶粘剂的制备'>3.2.2 UV固化TiO₂纳米复合胶粘剂的制备
• 2纳米复合胶粘剂性能表针'>3.2.3 UV固化TiO₂纳米复合胶粘剂性能表针
• 3.3 结果与讨论
• 2纳米复合胶粘剂固化动力学'>3.3.1 UV固化TiO₂纳米复合胶粘剂固化动力学
• 2纳米复合胶粘剂形貌'>3.3.2 UV固化TiO₂纳米复合胶粘剂形貌
• 2纳米复合胶粘剂力学性能'>3.3.3 UV固化TiO₂纳米复合胶粘剂力学性能
• 2纳米复合胶粘剂热学性能'>3.3.4 UV固化TiO₂纳米复合胶粘剂热学性能
• 2纳米复合胶粘剂光学性能'>3.3.5 UV固化TiO₂纳米复合胶粘剂光学性能
• 3.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果