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    液態光學膠—可樂麗橡膠體系應用方案

    日期:2016年08月08日  點擊數:載入中...

    液態光學膠,顧名思義是液體的光學的膠黏劑。一般具有中等粘度,高透明性,紫外線固化的能力,廣泛應用于需要透明粘著的元器件。

    液態光學膠與所有膠黏劑一樣,也由基礎樹脂、稀釋劑、固化劑、助劑等合成,按照基礎樹脂不同,主要包括有機硅橡膠、丙烯酸型樹脂及不飽和聚酯、聚氨酯、環氧樹脂等體系。

    對于電容屏T/P粘合而言,要求膠水達到光學等級,一般要求產品無色透明,透光率超過98%,長期使用不發生黃變。據我們了解,目前此應用主流有三種體系,綜合表現各有優劣:

    1、聚氨酯體系,成本相對低廉,折光率稍低于玻璃,但是黃變風險較高。

    2、有機硅體系,綜合性能優異,使用最簡單。

    3、液體橡膠,折光率基本等同于玻璃,耐黃變,耐高低溫。

     

    和氏璧化工在液態光學膠行業積累了若干經驗,助力和見證了中國LOCA行業的成長與壯大,認為使用橡膠體系的綜合性能符合現階段市場對產品品質的需求。 

    1、液體橡膠作為基礎樹脂用于液態光學膠:

    可樂麗是日本著名的綜合類化學工業集團,其基于異戊二烯和(或)丁二烯獨創性合成的粘性液體橡膠廣泛應用于輪胎、橡膠制品、膠黏劑等市場。目前作為LOCA行業橡膠體系的主力,目前有3個規格適合在體系中使用。

    具有UV紫外線光固化能力的丙烯酸改性液體異戊二烯 UC-102 UC-203,作為齊聚物,分子式如下:

     

    1)規格性能對比如下:

    UC-102

    UC-203

    分子量

    19000

    36000

    甲基丙烯官能團

    2

    3

    甲基丙烯酸酯當量(g/eq

    5900

    6700

    熔融黏度(Pa.s:38℃)

    30

    160

    表觀

    透明/略顯黃色

    透明/略顯黃色

     

    2)應用于UV光固化的UC產品優點:

    a.良好的耐低溫性能,b.低固化收縮率,c.良好的彈性,d.良好的濕氣阻隔性,e.絕緣性能好,f.較高的折光率,可達1.5+,g.優異的耐黃變性能。

    在實際使用中,選擇UC-102,分子量、粘度適中,便于調試配方;選擇UC-203因為分子量、粘度比較高,則可以降低使用量,對體系成本控制有較大好處。

    具有稀釋能力和良好相容性的液體丁二烯 LBR-307,作為調節體系粘度,同時也有助于體系成本的降低,分子式如下:

     

    1)規格性能如下:

    項目

    LBR-307

    分子量

    8000

    熔融黏度(Pa.s:38℃)

    1.5

    表觀

    透明

    2LBR-307是一類長直鏈的丁二烯低聚物,和丁二烯類、異戊二烯類橡膠產品具有良好的相容性,產品被設計為橡膠反應性增塑劑,但是因為分子量小,粘度小,相容性好,可以被選擇用于橡膠體系膠水的粘度調節。

     

    2、稀釋單體

    膠黏劑生產過程中,稀釋反應單體很重要,液體橡膠具有相容性比較差的特點,加之液態光學膠對產品表征(如透明性)提出了極高的要求,選擇合適的單體非常重要??蓸符惞緦嶒炇覍Σ糠謫误w做了相容性對比,讓我們在選擇單體的過程能夠參照,有助于提升研發的效率:

    單體

    UC-102

    UC-203

    乙酸丁酯

    丙烯酸2-乙基己基酯

    異十八醇丙烯酸

    丙烯酸異冰片酯

    丙烯酸八氫-4,7-亞甲基-1H-茚基酯

    苯氧基乙基丙烯酸酯

    三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯

    1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯

    1,9-壬二醇二丙烯酸酯

    1,6-己二醇二丙烯酸酯

    三羥甲基丙烷三丙烯酸酯

     

    3、光引發劑

    光引發劑是體系的重要組成部分,受紫外光照射后,吸收光的能量,分裂成兩個活性自由基,引發光敏樹脂和活性稀釋劑發生連鎖聚合,使膠黏劑交聯固化,又稱固化劑。

    橡膠體系的液態光學膠,在引發劑的選擇上還是比較靈活,基本可以沿襲傳統UV膠的方式,主要考慮是否會對產品的表觀等性能造成影響,從而對產品品質造成威脅。

    1173是目前應用最為成功的一類光引發劑,也是國內用之最為廣泛的無黃變光引發劑之一,已經成為一種選擇習慣。在液體橡膠體系中,1173也能充分發揮其功能,實驗室表現良好。

     

    4、助劑

    助劑是為了解決體系一系列功能需要而添加的,比如抗氧劑:

    BASF是國際知名的化工綜合體,收購原CIBA后,在助劑方面屹立于世界巔峰,在生產橡膠體系液態光學膠時,選用BASF生產的抗氧劑IRGANOX,在產品品質的保證上比較穩定。

    實踐證明:可樂麗液體橡膠使液態光學膠具有突出的柔順性、耐黃變性能、耐溫性和高折光率,固化低收縮率等,符合電容屏、太陽能多晶硅以及其他光學元器件的粘合及后處理需求。

    盡管如此,LOCA用戶對產品并沒有一個統一的標準,各廠家最終確定的配方都略有差別,主要針對用戶的需求而定,在實際調試配方的過程中,考慮產品本身的性能,使用工藝等,成果主要取決于廠家的配方能力。

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