UV交联胶黏剂 - 现状与应用

      尽管UV交联胶黏剂已经存在了30年，但它们仍然是胶黏剂领域内的一种小众技术。

      三维

      这项技术的目标是通过调节UV剂量来实现单一胶黏剂的不同胶黏性能。这种新技术旨在逐步取代溶剂型胶黏剂。

      但UV交联到底是什么？在化学中，交联是指大分子链结合形成三维网络的过程。这个反应改变了物质的物理性质，通常使其变得更加刚硬、更硬、更不溶解和更热稳定。

      UV交联胶黏剂是在紫外光照射下固化的胶黏剂。它们由含有苯酮的聚丙烯酸酯组成，在紫外光下聚合。这种光化学过程使光引发剂内的双键分解，产生自由基，立即与丙烯酸酯分子发生反应。生成的分子具有较长的链，并形成上述的三维网络。这种交联在胶黏剂以最高140°C的温度涂覆后立即发生。

      UVC

      UV丙烯酸热熔胶 产品的工艺使用了250-260 nm范围内的UVC辐射。UVC辐射通过其较短的波长和不出现在自然阳光中的特点与UVA和UVB波区分开来。这就是为什么使用这种辐射交联的胶黏剂具有抗老化和抗光性的原因。UVC辐射由典型输出功率为120-240 W/cm的中压汞灯发出，这种灯被印刷油墨行业使用。由于自由基反应，交联过程非常迅速。选择的交联剂量控制交联程度。这又决定了粘接对内聚力的比例，从而决定了胶黏剂的胶黏性能。

      然而，短波UVC辐射只能穿透胶黏剂层到一定的深度。穿透越深，吸收的辐射就越多，直到没有剩余辐射，因此也没有交联。因此，UV热熔胶的层厚度是有限的。

       稳定剂量

      重要的是，UV剂量在整个涂覆过程中保持恒定，这需要不断检查。如果剂量减少（例如因为UV灯老化或积灰），胶黏剂的粘接性将更高，但剪切抗力将更低。为了在这种情况下保持粘接性能完全相同，可以增加灯的输出功率或减慢传送带速度。现代一体化灯系统配备了测量和控制技术，可以同时测量UVC输出和剂量，并根据设定值自动进行修正。像UVPowerMAP、Power Puck或UVpad辐射计这样的测量仪器可以用于这些检查。

      测量UV剂量

      交联反应需要在250-260 nm的短波长范围内的UVC光。交联剂量控制着粘结对内聚比率，从而决定了胶黏剂的粘接性能。剂量本身由灯输出功率和系统速度确定。

       UV剂量是使用UV剂量计测量的，该剂量计能够检测到对交联至关重要的UVC辐射。现代测量仪器能够检测到UVA、UVB、UVC和UVV辐射以及相关的剂量。现代一体化灯系统现在配备了测量和控制技术，可以不断测量UVC输出和剂量，并自动根据设定值进行自动修正。

根据测量仪器的类型，测量是在不同的带宽（光谱范围）下进行的。带宽越宽，能量吸收越高。有一些测量仪器只在200-280 nm范围内工作，产生的测量结果会高出七倍。

     多样的应用

UV技术支持各种应用，包括从超可移除到高粘附力的粘附水平，可以通过调节基础聚合物配方来实现。UV交联热熔胶还可以在潮湿环境中使用。它们是化学公司标签和湿巾重新封装包装的首选胶黏剂，在这些包装中可能含有酒精、油和乳化剂。这些物质都不会干扰重新封装的特性。

其他应用包括洗掉的瓶标签。为了回收玻璃瓶，标签必须从瓶子上脱落而不留下残留物。标签也必须容易从PET瓶上取下，在将其切碎或在后续放入溶剂浴中时，例如。

典型的胶带不应变黄，并且需要在各种表面具有高度粘附力以及高水平的剪切和温度抗性。

一个特殊的应用是包含重要信息的高粘附力标签 - 例如在化工厂或汽车电池上。在这里，标签暴露在发动机舱内的高温和化学物质影响下，包括电池酸、发动机油和汽油。

     与人体皮肤和食物的接触

UV交联热熔胶可以配方使其获得与皮肤直接接触的批准。它们通常不会引起皮肤刺激。含有这种技术的敷料更透气，因此可以长时间佩戴，而不会使皮肤起皱。

辐射固化热熔胶也符合与食物直接或间接接触的胶黏剂的严格标准。这就是为什么在超市打印的标签可以直接粘贴在水果和蔬菜上，例如。此外，该技术还可以实现对饼干、面食和奶酪的重新封口包装。特别是，涂有UV热熔胶的标签可以安全地应用于湿润或干燥的非油腻食品 - 这是外部实验室通过迁移研究确认的特性。

     100％系统

与分散和溶剂基胶黏剂不同，UV交联胶黏剂属于热熔产品的范畴，被称为“100％系统”。这意味着在载体上只涂抹了胶黏剂；换句话说，没有需要干燥、挥发或回收的物质。由此产生的材料和重量的减少意味着运输成本的显着节省。而且，由于不需要干燥过程，生产速度也可以显着加快，特别是在涂覆较重时。

     优势一览

UV交联胶黏剂相对于通过热或湿度曝露固化的传统胶黏剂具有几个优点。其中包括：

• UV交联胶黏剂在几秒钟内固化，非常适合快速涂覆。

• 在UV光下固化可确保高强度和高粘结力。

• 无需干燥过程，因此工厂不需要干燥设备。

• UV交联热熔胶由热塑性聚合物组成，经过辐射固化后，能够抵抗多种溶剂和侵蚀性化学物质。

• 具有较高的耐温性：在短时间暴露下可达到200°C。

• 高UV抵抗性也使其适用于户外应用。

• 通过了与食物直接接触的认证。

• 支持涉及与人体皮肤接触的应用。

• 不存在后续交联，因为交联只在UVC范围内发生。

• 我应该转换到UV交联胶黏剂吗？

• 从橡胶基热熔胶转换到UV交联替代品相对容易；只需注意几个要点。任何加工橡胶基热熔胶的人可能已经拥有大部分所需的设备来处理辐射交联产品：一个桶熔化器、缓冲罐和涂布机。在这种情况下，唯一需要升级的是具有UVC范围内光发射的UV灯。与应用头（相对容易冲洗）不同，桶熔化器和软管非常难以清洁。因此，最好为每种技术配备单独的设备；这也适用于缓冲罐。

• 在细节层面上，完美的UV投资最终取决于系统的广度、运行速度、涂布重量、安装一个或多个UV灯的空间以及将使用的测量和控制技术。因此，寻求良好建议肯定是有意义的！

• 注意：如果打算在两种技术之间使用同一系统，请务必安排每次切换涉及的繁琐清洁过程。让辐射固化热熔胶与橡胶基产品混合会导致不需要的凝胶化风险，这在某些情况下可能会降低质量。