UV胶的分类及相关特性

　UV胶可分为两大类，一是压克力系，一是环氧树脂系。两者各有优缺点，比较如下：

　　比较项目                                   环氧树脂系               压克力系

　　反应速度                                   较慢                         较快

　　硬化深度                                   较低                         较高

　　照光后的反应性                         有                            没有

　　硬化收缩率                                较低，3~5%            较高，8~10%

　　表面干燥性                                极佳                        视配方而定

　　挥发物含量                                较低                        较高

　　挥发刺激性                                没有                        有

　　耐溶剂性                                   较佳                        较差

　　耐酦碱性                                   较佳                        较差

　　耐水性                                      较佳                        较差

　　耐热性                                      较佳                        较差

　　成品价格                                   较贵                        较便宜
 

　　以下就两者的主要成份，反应机制及特殊制程来讨论。

　压克力系UV胶

　　1组成

　　压克力系UV胶是由压克力寡聚合体或单体，起始剂及其它添加剂所构成。
 

　　2反应机制

　　寡聚合体和单体均具有压克力官能基，当光线诱发起始剂产生自由基时，压克力官能基可以和自由基反应，达到光硬化的目的，其反应方程式如下：

　　反应阶段 反应方程式

　　起始反应 I ----> 2R

　　成长反应 R+M ----> MX

　　MX+M----> MX+1

　　终止反应 MX+MY---->MX+Y

　　MX+MY---->MX+MY

　　3自由基的特性

　　自由基的寿命很短，大约只有数十个ns(10-9秒)。换名话说，压克力系的光硬化剂在照光时会产生自由基来聚合，停止照光时自由基会马上消失殆画，无法再进一步反应。
 

环氧树脂系UV胶

　　1组成

　　环氧树脂系UV胶主要在由树脂、光起使剂、填充剂与其它添加剂所构成的。
 

　　2反应机制

　　光起始剂在吸收光线能量后，会进行一连串复杂的反应，最后生成质子酸，起始整个光硬化反应。这一类的质子酸有时被称为光酸(Photoacid)或者超强酸(Super acid)。其反应方程式如下：

　　( )3S+MXN- hr [( )3S+MXN-]*

　　[( )3S+MXN-]* ( )2S++ + MXN-

　　( )2S++YH ( )2S+H+Y

　　( )2S+H ( )2S + H+
 

　　3阳离子的特性

　　质子酸即是阳离子，环氧树脂系UV胶在照光时会产生阳离子聚合，停止照光时阳离子不会马上消失。阳离子在停止照光后的寿命可以长达两三天。照光时产生的阳离子在停止照光后的两三天内会继续反应，提高硬化的各项性质，也可以升高温度来达到后硬化的目的。
 

　　4后硬化制程

　　对环氧树脂系UV胶而言，后硬化制程有两个目的，一是提高树脂反应率，一是消除光硬化时的收缩应力。

　　4.1提高树脂反应率

　　不同于基他光硬化剂，光硬化的环氧树脂曝光后还可以加热提高反应率，其原因在于光硬化的环氧树脂是一种活性聚合的系统(阳离子聚合)，照光产生的阳离子不会在照光后马上丧失活性，仍会持续反应一段时间，不断提高成品的物性。就红外线光谱来看，80℃/1hr的后硬化制程可以提高反应率5%以上。

　　4.2削除光硬化时的收缩应力

　　光硬化剂 曝光反应时，分子链很快就被冻结住，没有堆栈到位能最低的型能。若是能利用后硬化制程来退火，让分子链排列到最整齐稳定的位置，就能够把这一种内应力消除。