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生固化的膠水。使用的紫外線固化技術無VOC揮發物，被認為是一種環境友好的綠色技術。其原理是UV 固化材料中的光引發劑（或光敏劑）在紫外線的照射下吸收紫外光后產生活性自由基或陽離子，引發單體聚合、交聯和接枝化學反應，使粘合劑在數秒鐘內由液態轉化為固態。

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

1.玻璃行業：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：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：可用于寶石、水晶等的鑲嵌、定位；

4.汽車行業：可用于汽車影像設備的粘接，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.醫療行業：可用于一次性醫用針頭與注射器的粘接、醫療器械的組裝，如導管、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，固化程度會影響粘結的效果，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固化膠反應前后的紅外譜圖，根據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聚物丙烯基的特征吸收峰（1407cm-1處吸收）發生變化，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，根據預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

預聚物丙烯基固化前：C0 = A0/ B0

預聚物丙烯基固化后：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：

利用傅里葉變換紅外光譜儀結合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。歡迎關注IR紅外云學堂，一起學習紅外知識。