隨著訊息時(shí)代的迅猛發(fā)展，液晶顯示器(LCD)的應(yīng)用越來越廣泛，正在逐漸成為主流顯示器廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備上，包括：手表、計(jì)算器、電腦顯示器、電視屏幕、攝像機(jī)、汽車電子儀表、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）顯示屏等。

UV 固化膠黏劑作為液晶顯示器制作的一種重要材料，其在LCD 產(chǎn)業(yè)中起著關(guān)鍵作用，在LCD 制作中多個(gè)工序是采用了UV 固化膠黏劑完成的，其對(duì)最終的產(chǎn)品性能、制作工藝及成本等起到重要作用。UV光固化膠粘劑具有固化快、耗能少、無(wú)溶劑污染等優(yōu)點(diǎn)，是一種新型的節(jié)能環(huán)保膠粘劑，已應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、電子組件及日常生活等領(lǐng)域。所謂UV固化指的是：膠粘劑中的光引發(fā)劑在適當(dāng)波長(zhǎng)和光強(qiáng)的紫外光照射下，迅速分解成自由基或陽(yáng)離子，進(jìn)而引發(fā)不飽和鍵聚合，使材料固化。

UV光固化膠粘劑主要由光引發(fā)劑（光敏劑）、活性稀釋劑和預(yù)聚物組成，常添加少量的其他類助劑組成。

光引發(fā)劑是光固化膠粘劑組成中最重要的部分，按引發(fā)機(jī)理分為自由基聚合引發(fā)劑、陽(yáng)離子聚合引發(fā)劑、能量轉(zhuǎn)移型引發(fā)劑和離子反應(yīng)型引發(fā)劑。

自由基聚合引發(fā)劑又分為裂解型、奪氫型兩類。裂解型引發(fā)劑是指在紫外光照射下，光引發(fā)劑分子受激發(fā)裂解為相同的或者不同的自由基，主要有安息香、安息香乙醚和安息香丁醚、安息香雙甲醚（PI BDK）等。安息香醚上的另一個(gè)氫原子被烷氧基取代后， 光引發(fā)效率更高。與安息香醚相比，其穩(wěn)定性明顯提高，貯存壽命較長(zhǎng)，紫外吸收范圍廣，聚合快，應(yīng)用也頗為廣泛，如2-羥基-2-甲基-1-苯基甲酮（PI 1173）等。這類光引發(fā)劑紫外吸收范圍廣，貯存壽命長(zhǎng)，無(wú)黃變現(xiàn)象，逐漸取代了老一代的產(chǎn)品。目前廣泛使用的裂解型自由基引發(fā)劑還有1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮（PI 184）等。

奪氫型引發(fā)劑的反應(yīng)機(jī)理是引發(fā)劑分子吸收能量受到激發(fā)，然后提取預(yù)聚體或單體分子中的氫原子，形成自由基。主要有二苯甲酮和胺類化合物、硫雜蒽酮類、樟腦孔醌和雙咪唑等。奪氫型引發(fā)劑引發(fā)效率低，為了提高其引發(fā)效率，一般配合一些供氫體使用。陽(yáng)離子聚合引發(fā)劑的反應(yīng)機(jī)理是引發(fā)劑在紫外光照射下發(fā)生系列分解反應(yīng)，最終產(chǎn)生超強(qiáng)質(zhì)子酸或路易斯酸，作為陽(yáng)離子聚合的活性種而引發(fā)乙烯基、環(huán)氧基等聚合。陽(yáng)離子聚合引發(fā)劑分為鎓鹽、金屬有機(jī)物類、有機(jī)硅烷類等，其中以碘鎓鹽、硫鎓鹽和鐵芳烴最具代表性。

能量轉(zhuǎn)移型引發(fā)劑的反應(yīng)機(jī)理就是光敏劑的能量傳遞給引發(fā)劑， 而光敏劑在反應(yīng)過程中不發(fā)生任何化學(xué)變化。光敏劑與光引發(fā)劑的區(qū)別在于光引發(fā)劑本身參與反應(yīng)， 引發(fā)體系聚合交聯(lián)； 光敏劑只將能量傳遞給光引發(fā)劑而其自身不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。所以， 從加速光化學(xué)反應(yīng)來看， 光敏劑與一般化學(xué)反應(yīng)中的催化劑相似； 從提感光速度上來看， 它又是一種增感劑； 實(shí)質(zhì)上它的作用是拓寬了光敏樹脂的感光波長(zhǎng)范圍。常用的光敏劑有二苯甲酮和硫雜蒽酮等類。

離子反應(yīng)型引發(fā)劑的反應(yīng)機(jī)理是電子給體和受體通過電子或電荷的轉(zhuǎn)移，可能生成電子轉(zhuǎn)移復(fù)合物，也可能生成激發(fā)復(fù)合物。陽(yáng)離子引發(fā)劑主要是二芳基碘鎓鹽和三芳基硫鎓鹽，但其負(fù)離子必須是親核性極弱的金屬絡(luò)合物離子，該引發(fā)劑克服了重氮鹽存在的有N2生成與穩(wěn)定差的問題。

不同光引發(fā)劑的類型，因其各自的吸收峰差異，其光引發(fā)活性差別較大，達(dá)到完全固化所需的時(shí)間亦有明顯差異，但在配合使用時(shí)則有一定提高。光引發(fā)劑在接受紫外光照射后，吸收光的能量，形成活性自由基。引發(fā)預(yù)聚體和活性稀釋劑發(fā)生連鎖聚合，使 膠黏劑交聯(lián)固化形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。引發(fā)劑過少，聚合速度過慢，而且聚合不充分，影響膠黏劑的固化速度及粘接強(qiáng)度；用量過多則浪費(fèi)，甚至有可能自由基過多導(dǎo)致猝滅，造成反效果。其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3%～5%為宜。

光固化膠粘劑中的活性稀釋劑既有稀釋作用，又有交聯(lián)作用，會(huì)影響固化膜的最終性能，選用時(shí)應(yīng)考慮與預(yù)聚物的相容性、毒性、揮發(fā)性、降粘度效率等。

活性稀釋劑分為單官能團(tuán)、雙官能團(tuán)和多官能團(tuán)單體，如丙烯酸羥乙酯（HEA）、甲基丙烯酸羥丙酯（HPMA）、丙烯酸異冰片酯（IBOA）、二縮三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）等。

常用的自由基固化稀釋劑為丙烯酸酯類，其中丙烯酸異癸酯揮發(fā)性較小， 柔順性好；丙烯酸異冰片酯氣味強(qiáng)烈、低毒、低揮發(fā)，有更快的固化速度和較小收縮率。陽(yáng)離子固化稀釋劑有低分子量的環(huán)氧化合物和乙烯基醚化合物， 此類稀釋劑毒性小、揮發(fā)性小、無(wú)刺激性氣體，可以與環(huán)氧樹脂配合使用。

活性稀釋單體的種類和用量對(duì)固化膠層的性能也有較大的影響。在交聯(lián)點(diǎn)不多的情況下，活性單體作為交聯(lián)點(diǎn)，它們之間分子鏈的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單個(gè)鏈段的長(zhǎng)度，作為運(yùn)動(dòng)單元的鏈段仍可能運(yùn)動(dòng)，故聚合物具有較高的柔性；當(dāng)交聯(lián)點(diǎn)增多時(shí)，鍵間距變短，交聯(lián)點(diǎn)單鍵的內(nèi)旋作用消失，交聯(lián)聚合物變硬、變脆。

LCD 用UV 固化膠黏劑要求固化膠層收縮率低、硬而韌，活性單體丙烯酸異冰片酯（IBOA）黏度低，有較好的稀釋溶解性，結(jié)構(gòu)上含有大雜環(huán)，固化后呈剛性，而收縮率較低達(dá)7.8%，可有效控制交聯(lián)密度，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)在20%～25%時(shí)可獲得較佳的粘接強(qiáng)度。

預(yù)聚物通常是光固化膠粘劑中比例最大的組分，是光固化膠粘劑配方的基體樹脂，固化后產(chǎn)品的基本性能主要由預(yù)聚物樹脂決定。光固化膠粘劑中的預(yù)聚物的分子量相對(duì)較低，大多為幾百至幾千，分子量過大，粘度太高，不利于調(diào)配和施工。常用的自由基固化預(yù)聚物主要有不飽和聚酯、丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等。不飽和聚酯制得的膠粘劑固化體積收縮較大，內(nèi)應(yīng)力較大，膠層內(nèi)部易出現(xiàn)微裂紋而導(dǎo)致粘結(jié)力變小。

環(huán)氧丙烯酸酯是由環(huán)氧樹脂和丙烯酸或甲基丙烯酸酯化而得，是目前國(guó)內(nèi)光固化產(chǎn)業(yè)消耗量最大的一類光固化低聚物，根據(jù)結(jié)構(gòu)類型分為雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯、酚醛環(huán)氧丙烯酸酯、改性環(huán)氧丙烯酸酯等，其中又以雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯用量最大。雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯的主要優(yōu)點(diǎn)是：光固化反應(yīng)速率快、固化后硬度和拉伸強(qiáng)度大、膜層光澤度高、耐化學(xué)品腐蝕性能優(yōu)異。但同樣其也存在固化膜柔性不足，脆性高，固化后膜層殘余的丙烯酸酯基團(tuán)較多，聚合反應(yīng)在較低轉(zhuǎn)化率下就被剛硬的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凍結(jié)，殘留的未反應(yīng)基團(tuán)對(duì)耐老化、抗黃變等性能不利等缺點(diǎn)。因此雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯常常需要大量活性稀釋劑調(diào)低粘度，并盡量減少高官能度硬性活性稀釋劑的用量。

聚氨酯丙烯酸酯因合成工藝簡(jiǎn)單靈活，可通過分子設(shè)計(jì)對(duì)柔軟性、硬度等多方面性能進(jìn)行調(diào)節(jié)而成為應(yīng)用越來越廣泛的一類光固化預(yù)聚物。聚氨酯丙烯酸酯具有增加膠膜柔韌性、降低應(yīng)力收縮、改善附著力等優(yōu)點(diǎn)，但與環(huán)氧丙烯酸酯相比，聚氨酯丙烯酸酯光聚合反應(yīng)活性不高，聚合速率較慢，需通過添加多官能度預(yù)聚物或稀釋劑來提高光聚合速率。聚酯丙烯酸酯是在飽和聚酯的基礎(chǔ)上進(jìn)行丙烯酸酯化后引入了光活性基團(tuán)，其粘度比環(huán)氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯都低很多，但光固化速率受影響，表面氧阻聚較明顯。其應(yīng)用沒有環(huán)氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯廣泛。

除上述組分外，根據(jù)需要還可加入增塑劑、 流平劑、穩(wěn)定劑、防老劑、抗氧劑等各種助劑。

成分	質(zhì)量百分比	成分說明
聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物	60-70%	預(yù)聚體
丙烯酸異冰片酯	10-15%	活性稀釋劑
甲基丙烯酸羥乙酯	10-15%	活性稀釋劑
1-羥基-環(huán)已基-苯基甲酮（光引發(fā)劑184）	1-3%	光引發(fā)劑
安息香雙甲醚	1-3%	光引發(fā)劑
附著力促進(jìn)劑	0-1%	助劑
穩(wěn)定劑	0-1%	助劑
流平劑	0-1%	助劑