官能單體

單體官能度是影響固化速度的主要因素,馬家舉等人分別以BA(丙烯酸丁酯)、TMPTA(三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)和SR295(季戊四醇四丙烯酸酯)稀釋雙酚A型環氧樹脂。

基本介紹

• 中文名：官能單體
• 單體官能度：影響固化速度的主要因素
• 人物：馬家舉
• 屬於：活性稀釋劑

簡述

輻射固化組分中官能單體又叫活性稀釋劑，其主要作用是調節粘度和參加聚合反應。單體按官能度的多少可分為單官能單體、雙官能單體、三官能單體及多官能單體，單官能單體固化生成線型聚合物，它有利於提高膠層的柔韌性和附著；雙官能和多官能單體不僅起反應性稀釋劑的作用，而且起交聯劑的作用，它們對膠層的硬度、韌性和強度有重要影響。增加單體的官能度可加速固化過程，為適應生產具有良好性能的粘合劑，常使用單官能、雙官能和多官能的混合物。

所用的單體主要有於（甲基）丙烯酸酯類、乙烯基類和乙烯基醚類等，如苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異冰片酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、已二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯等。套用這些單體除了考慮粘合的性能，成本等因素外，還要考慮刺激性和毒性，一些刺激性和毒性較大的品種目前已經被淘汰，更多刺激性和毒性低的品種被開發出來並用於工業生產。

分類

在輻射固化中,單體起著非常重要的作用。從單體的反應功能來看,單體可以分為活性單體和非活性單體,按單體官能度的多少,又可分為單官能度單體、雙官能度單體、三官能度單體和多官能度單體。

單官能單體

單官能度單體在體系中主要起稀釋作用,它對光引發劑的溶解以及對固化膜的柔韌性也起主導作用,這類單體一般包括乙烯基單體和丙烯酸酯,但它們的固化速度較多官能單體慢。

雙官能單體

雙官能度單體由丙烯酸與二元醇按物質的量的比2∶1反應而成。如TPGDA(二縮三丙二醇二丙烯酸酯)、HDDA(1,6-己二醇二丙烯酸酯)等都是較常用的單體。

三官能單體

這些單體的活性比雙官能丙烯酸酯高,通常以很少的用量促進固化速率,常用的有TMPTA(三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)、PETA(季戊四醇三丙烯酸酯)等。

多官能單體

多官能單體的共同特點是活性大,固化速度快,如季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等。

影響

實驗結果如下表1所示。

表1不同單體對固化速度的影響

不同官能單體對固化速度的影響

注:紫外光固化強度0.40mW/cm2,北京師範大學光電廠UV-A輻射計測定。BA(丙烯酸丁酯)、TMPTA和SR295的官能度分別為1、3、4。

由此可見,隨著單體官能度及用量的增加,固化速度隨之加快,居學成、徐茂均等人的實驗也說明了同樣的事實。因為隨著單體官能度的增加,單體的活性變大,固化速度隨之加快。

研究方向

隨著單體官能度的增加,體系的固化速度隨之加快,但同時也帶來了一系列的負面影響,如收縮率大,從而附著力降低。為了克服這一不足,在使用過程中,一般將多官能度單體和單官能度單體混合使用,這樣既可以減少固化膜的收縮率,又可以獲得較高的固化速度。為了獲得較高的固化速度,還可以對單體採用烷氧基化的措施,因為烷氧基化的丙烯酸酯在固化的過程中可以放出氫,這樣在和提氫型的光引發劑結合使用的過程中,可以提高光引發劑的引發效率,從而提高固化體系的光固化速度。