膠黏劑課件：光學透明膠粘劑

光學透明膠粘劑目錄光學透明膠粘劑的概念光學透明膠粘劑的性能特點光學透明膠粘劑的分類DELO公司的顯示屏粘合技術(shù)液態(tài)光學膠一、概念用于膠結(jié)透明光學元件（如鏡頭，屏幕等）的特種膠粘劑。光學膠是一種與光學零件的光學性能相近,并具有優(yōu)良膠接性能的高分子物質(zhì)。它可以把兩個或多個光學零件膠合為能滿足光路設計要求的光學組件;或利用它來實現(xiàn)對高精度光學標尺、濾光器等保護玻璃的膠合。光學儀器成象質(zhì)量和使用性能的好壞,與光學膠的質(zhì)量和性能密切相關。常見的光學透明膠粘劑液態(tài)光學透明膠，亦稱LOCA，英文名稱為：LiquidOpticalClearAdhesive.

二、光學透明膠粘劑的性能特點1.無色透明,在指定的光波波段內(nèi)光透過率大于90%以上,并且固化后膠的折射率與被粘光學元件的折射率相近;2.在使用溫度范圍內(nèi)膠接強度良好;3.膠的模量低,固化后延伸率大同時固化收縮率小,不會引起光學元件表面的變化;4.吸濕性小;5.耐冷熱沖擊、耐振動、耐油、耐溶劑等;耐光老化、耐濕熱老化等;二、光學透明膠粘劑的性能特點6.操作性能好;7.在維修時,可用簡單的方法分離;8.對人體無害或低毒性。三、分類光學膠可分為天然樹脂光學膠和合成樹脂光學膠兩大類。天然樹脂光學膠天然樹脂光學膠是采用松科的冷杉亞科屬的樹種分泌物的樹脂或針葉樹種分泌物的樹脂,經(jīng)加工制成。冷杉屬的樹脂,具有天然的不結(jié)晶性、折光率接近于光學玻璃,透明度高,并能迅速固化,便于拆膠返修等特點。包括加拿大香膠、冷杉樹脂膠、中性樹膠和中國香膠。加拿大香膠加拿大香膠是采用加拿大或美國部分地區(qū)的加拿大香膠冷杉樹脂,經(jīng)加工而成。它是固體非結(jié)晶性物質(zhì),具有很好的粘接性能和合適的折光率,通常用作光學零件的膠合材料。優(yōu)點：綜合性能好,膠合的光學零件中心走動與開膠現(xiàn)象較少。冷衫樹脂膠冷杉香膠是我國在六十年代分別由南京林產(chǎn)化工研究所與四川林業(yè)科學研究所,采用東陵冷衫和柔毛冷杉的樹脂加工而成。其主要成分與加拿大香膠相似,為淺黃色玻璃狀非結(jié)晶性物質(zhì),具有很好的粘接性能,其折光率為1.52~1.54,軟化溫度為63~72℃,分為普通型、添加增塑劑的改性型及液體型三種；前兩種固體膠按針人度值分若干牌號，以示其硬度。用于光學零件膠合的多為改性型膠。中性樹脂中性樹脂膠,一般采用達瑪樹脂和山達膠制成。配以60%的二甲苯溶液,折光率為1.578,干燥后,凝結(jié)成無色透明膠層,沒有收縮、變黃、紋裂等弊病。主要用于生物切片。過去曾用于光學偏振片、濾光器保護玻璃的膠合,由于干燥時間長,粘接強度低,毒性大,現(xiàn)在已很少使用。中國香膠中國香膠,即光學樹脂膠,是七十年代南京林產(chǎn)化工研究所,利用我國針葉樹脂開發(fā)的新膠種,作為加拿大香膠的代用品。針葉樹脂,經(jīng)聚合后,具有較高的軟化溫度,對增塑改性有較大的調(diào)制幅度,從而擴大它的使用溫度區(qū)間,其高溫性能較冷杉香膠有所改善。其外觀為淺黃色玻璃狀固體,折光率為1.52-1.54,按軟化溫度,分成若干牌號。主要用于光學零件膠合,封固生物切片,磨制地質(zhì)標本等。天然樹脂膠粘劑由于透明度高,折光率接近光學玻璃,能迅速固化,便于拆膠返修等特點,目前在有些場合仍在使用,但是現(xiàn)代光學儀器的發(fā)展,要求粘接的光學零件能在低溫、高溫、振動和輻射等苛刻條件下工作。天然樹脂光學膠就不能滿足要求,使用有很大的局限性。合成樹脂光學膠合成樹脂膠粘劑由于粘接強度高,耐高低溫性好,能在振動、輻射等苛刻條件下工作,逐漸成為主要的光學透明膠粘劑。目前,作為光學元件用的合成樹脂透明膠粘劑有不飽和聚脂、環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑、有機硅凝膠、光固化膠等。不飽和聚酯不飽和聚酯樹脂由于具有粘度低、光學性能好、粘接強度高、固化速度易調(diào)節(jié)等特點,因而可應用于光學領域。但通用型不飽和聚酯性脆易裂,柔韌性差,粘合件難以拆開。而常用的柔性不飽和聚酯又存在過于柔軟、強度低、耐溫性差的缺點。為此,必須通過改性制備合乎要求的樹脂。環(huán)氧樹脂膠粘劑以環(huán)氧樹脂為粘料的光學膠是應用較廣泛的一種膠粘劑這類膠具有色淺、透明度高、粘接性能好、高低溫（-60~80℃）性能優(yōu)異等特點。環(huán)氧樹脂光學膠由樹脂、固化劑和改性劑等組成。最常用的樹脂是低分子量雙酚A環(huán)氧樹脂、脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂等。固化劑有多乙烯多胺,氫化4,4'-二氨基二苯甲烷等。改性劑有鄰苯二甲酸二丁酯、末端帶活性基團的脂肪族聚醚等。聚氨酯膠粘劑聚氨酯光學膠是一種韌性好的粘合劑,通過調(diào)節(jié)分子鏈中軟硬段的不同比例,得到不同性能的光學膠。不同的原料配比對聚氨酯分子鏈中的硬段與軟段的比例、硬段區(qū)的有序性有較大的影響。有機硅凝膠光學有機硅橡膠膠粘劑是一種有機硅的彈性體,由乙烯基二甲基硅氧烷和甲基乙烯硅氧烷在氯鉑酸催化作用下,與含氫硅氧烷化合物進行反應而制得。經(jīng)固化后的硅橡膠,結(jié)構(gòu)中含有大量的硅氧鍵,因此與玻璃有較高的粘接性,高的透明性,一般透光率≥90%,折射率為1.41左右,使用溫度在-55~100℃。光固化膠粘劑光固化膠粘劑是由光敏樹脂、交聯(lián)劑、光敏劑和改性劑等組成,它通過在紫外或可見光的輻照下發(fā)生固化反應,達到粘接目的。它能縮短時間快速粘接,具有良好的機械性能、化學穩(wěn)定性及耐氣候性等,而且其固化后的折光率為1.56左右,是一種有前途的光學用膠粘劑。其它光學膠在紅外部件生產(chǎn)中，需要膠接性能好、能耐一定的溫度、耐潮濕性好、對部件無腐蝕、無機械雜質(zhì)、紅外透過率高的光學膠。崔瑜等研制出了滿足這種特殊需求的光學膠粘劑，它由異丁烯和少量異戊二烯的共聚物合成，50μm厚的膠膜在1.5~3.5μm范圍內(nèi)的紅外透過率達到了90%，綜合性能好，可以在紅外部件的生產(chǎn)中應用。顯示屏的粘接雙固化在兩種固化方式下固化的膠黏劑，以滿足性能和生產(chǎn)工藝要求，具有技術(shù)和經(jīng)濟上優(yōu)點。已開發(fā)的雙固化型有濕氣固化、日光固化、UV-厭氧固化、UV-氧化還原反應。光/濕雙固化膠粘劑可能包含如下的組分：?OCN-R-NCO，R為多元醇為主體的氨基甲酸酯?聚氨酯丙烯酸酯，其中R1為異氰酸酯的部分，R2為多元醇光透過玻璃，必要時從側(cè)面使膠粘劑短時間內(nèi)（幾秒內(nèi)）發(fā)生聚合反應使用DELO的LED固化燈，能在材料表面達到穩(wěn)定的光照強度，并能夠避免傳統(tǒng)紫外燈設備發(fā)熱帶來的負面影響。位于陰影區(qū)的一小部分膠粘劑（左圖中淺藍色部分）通過二次濕氣固化機理發(fā)生聚合反應，確保了陰影區(qū)的膠粘劑能夠可靠地固化。1、表面處理因顯示器和偏光膜材質(zhì)不同，在使用光學透明膠前進行表面處理，常壓大氣等離子能增強偏光膜表面的能量并同時增加耐用性。2、密封膠的點膠為了避免低粘度填充物污染顯示屏等電子元件，遮光板和顯示屏玻璃間的縫隙需首先由高粘度材料密封，雙固化機理確保所有的膠粘劑得到固化。3、密封膠的固化運用DELOLUX80高強度LED燈在數(shù)秒內(nèi)固化密封劑。4、筑壩（dam）在玻璃蓋板和LCD間保留特定高度。使用高粘度材料密封是為了防止低粘度光學透明膠流入LCD內(nèi)部，密封膠也是雙固化產(chǎn)品，遮光板下未暴露于光照下的區(qū)域，可以通過二次濕氣固化機制得以可靠固化，由此消除了顯示屏使用壽命中潛在的滲透風險。DELOLUX80是高亮度LED燈，能縮短生產(chǎn)周期并實現(xiàn)數(shù)秒內(nèi)固化。在遮光板上使用同款膠粘劑進行筑壩點膠，以便在LCD和玻璃蓋板之間設定某種高度。固化后，LCD和玻璃蓋板將永久保持特定高度。5、壩（dam）的固化和第2步一樣，壩中的排氣孔使空氣在隨后的步驟中被排出。6、點膠光學透明填充材料按定義好的軌跡進行點膠。7、貼合玻璃蓋板與LCD平行或呈小角度地粘接。粘接過程和點膠需進行適當調(diào)整以避免產(chǎn)生氣泡或溢膠。8、固化使用一臺DELOLUX20LED光源固化燈固化膠粘劑，對于雙固化膠粘劑來說，在陰影部分能可靠地固化。初始厚度為1.5mm,隨日光燈照射時間增加，膜層相應變厚，并且隨處理方法而異。?特別適合于顯示屏粘接應用中的密封和筑壩；?比放電燈使用壽命長20倍；?整合Coldguide冷卻系統(tǒng)，波長400nm時，亮度可達300mw/cm^2?快速有效地固化光學透明膠粘劑；?101*101nm^2面積內(nèi)光照均勻保持光強溫度；?模塊易組裝以固化更大區(qū)域。DELOLUX80400nm光強分布與燈頭和粘接區(qū)域之間的距離有關，呈現(xiàn)類似的鐘形曲線，-10nm-10mm范圍光強幾乎保持不變，因此有較寬闊的輻照跨度。對于DELOLUX20不同的工作距離，曲線形狀，大小幾乎一致，說明工作距離不影響光照強度。對于DELOLUX80而言，曲線極值受工作距離影響較大。光固化膠粘劑以丙烯酸樹脂為主，具有良好的綜合性能，用聚氨酯改性的丙烯酸酯兼有強韌性，用聚丁二烯丙烯酸改性作光敏樹脂，具有優(yōu)異的射線固化性能。DELO公司最新推出的LED燈具備多種用途，兼容于DELO的光固化黏著劑。DELOLUX50LED點光源燈系列更延伸到波長400nm，使得可固化的黏著劑厚度更厚、膠層穿透力更佳。有鑒于電子紙（e-paper）薄片對于太高或太低的溫度和濕度下，會產(chǎn)生較敏感的反應。因此，黏著劑在其中扮演著邊緣密封劑（edgesealant）的角色并保護顯示器抵擋外在的濕度和溫度，并且讓顯示器可以藉此延長使用年限。而部分現(xiàn)有的黏著劑，在采用低滲透水蒸汽（又稱之為WVTR值：watervaportransmissionrate）的方式，能有很好的表現(xiàn)。至于DELO公司的產(chǎn)品，則不是采用紫外線當成固化光源，此乃傳統(tǒng)離子固化環(huán)氧樹脂（cationic-curingepoxyresins）的做法，DELO的技術(shù)是以可見光做為固化時所需的光源。

正因為電子紙可彎可撓，所用的黏著劑必須能完全符合這些要求且充分貼合才行。如果能有這樣的黏著，產(chǎn)品就可以有更好的彈性表現(xiàn)。當然，也可以將此黏著技術(shù)運用在其他需要彈性和彎曲的電子產(chǎn)品與零組件上，例如可撓式有機電激發(fā)光二極體（OLED）或可彎曲的有機太陽電池等。該公司日前開發(fā)出新型、用于透鏡生產(chǎn)的光固化環(huán)氧樹脂和丙烯酸酯。此用于微透鏡的創(chuàng)新光學材料對全球消費性電子產(chǎn)業(yè)而言具有劃時代的意義，因其可大幅滿足微光學系統(tǒng)的所有品質(zhì)要求，并可達到快速和低成本的生產(chǎn)。目前，高科技透鏡已廣泛應用于陣列相機、手機、LED閃光燈以及3D螢幕中。DELO-KATIOBONDOM系列產(chǎn)品超越了所有高科技制造商的期望：其特點是在固化過程中達到最小收縮、最佳的光學品質(zhì)及在熱應力作用下保持外觀穩(wěn)定。此外，其也可無障礙地整合至自動化生產(chǎn)中，以低成本進行大量生產(chǎn)。一種可用于電容式觸控屏貼合用的液態(tài)光學膠水的制備與性能液態(tài)光學膠的介紹液態(tài)光學膠的分類液態(tài)光學膠的粘接機理液態(tài)光學膠水的應用液態(tài)光學膠水的優(yōu)勢發(fā)展背景觸控方式在很多年前就已廣泛用于我們的生產(chǎn)生活當中，與傳統(tǒng)的按鍵方式的笨拙操作相比，觸控技術(shù)的簡易操作性，使得其頻頻出現(xiàn)在mp3,mp4等電子器材上。隨著喬布斯推出的iphone，又將又將電容式觸控屏技術(shù)推向了一個新的高度。目前觸控屏貼合的方式中，采用光學膠帶（OCA）貼合仍然占據(jù)著主導，液態(tài)光學膠僅約占約為10%-20%，由于液態(tài)光學膠的高良率和低成本的優(yōu)勢，替代OCA的工藝勢在必行，雖然現(xiàn)在市場占有率不高，但無時不刻都顯示著巨大的前景光學膠水貼膜請在此處添加標題請在此處添加副標題液態(tài)光學膠的介紹

丙烯酸酯類膠黏劑是以各類型的丙烯酸酯為基料，經(jīng)化學反應制作成的膠黏劑，丙烯酸酯類膠黏劑的歷史可追溯至上世紀50年代，美國EASTMAN公司在偶然的合成實驗中發(fā)現(xiàn)由丙烯酸單體、催化劑、彈性體（丁二烯橡膠類）等組合的乙烯類化合物具有很好的粘性。液態(tài)光學膠水的主體成分為丙烯酸體系，即屬于丙烯酸酯類光固化型膠黏劑，丙烯酸酯膠黏劑是應用最廣泛的膠黏劑體系之一，相對于其他系類的膠黏劑，丙烯酸酯類膠黏劑的原料來源廣泛，材料也易合成，耐久性和低溫性能優(yōu)異，尤其是在光學性能上的表現(xiàn)也是很突出的，液態(tài)光學膠水就是在光學性能方面最典型的應用之一液態(tài)光學膠的分類液態(tài)光學膠可以按照主體樹脂的類別可以分為：1、丙烯酸酯類光學膠2、聚氨酯類光學膠3、環(huán)氧樹脂類光學膠4、硅樹脂類光學膠液態(tài)光學膠的粘接機理機械結(jié)合理論物理吸附理論化學鍵形成理論滲透理論靜電理論機械結(jié)合理論這個理論認為粘接表面都是不平的凹坑或孔洞的不規(guī)則結(jié)構(gòu)，膠黏劑滲入后固化，使得表面的凹坑產(chǎn)生咬合，進而達到固定的作用。金屬表面進行打磨后的粘接和多孔的紙類或木材的粘接都是機械結(jié)合理論的典型應用。粘接物表面存在的大量凹坑、孔穴等是機械結(jié)合的關鍵因素，在粘接表面涂覆膠黏劑后，膠黏劑經(jīng)過潤濕、流動、擠壓等流動行為后，將這些孔穴和凹坑填滿，膠黏劑固化后，由于緊密的在空隙中結(jié)合，進而表現(xiàn)了很高的粘接強度。但是隨著科學技術(shù)的發(fā)展，以及其他膠接理論的出現(xiàn)和完善，尤其是微觀分子作用理論，機械結(jié)合理論也越來越不受重視物理吸附理論界面膠接作用的實質(zhì)是一種吸附作用，這是物理吸附理論的核心觀點，物理吸附理論認為，膠接產(chǎn)生的粘接力來源于兩個粘接界面之間的兩種分子之間的相互作用所產(chǎn)生的結(jié)果，這種分子間的作用力存在于所有的液體與固體分子之間，主要的表現(xiàn)形式有化學鍵力、范德華力和氫鍵。由于布朗運動，膠黏劑分子劇烈運動向粘接物表面靠近，當膠黏劑分子的極性基團與粘接物的極性基團之間的距離低于0.5nm時，即產(chǎn)生了分子間的作用力，即范德華力或氫鍵的結(jié)合化學鍵形成理論物理吸附理論認為粘接是分子間作用的結(jié)果，而化學鍵理論則認為，粘接作用是由于膠黏劑與粘接物之間的化學結(jié)合而產(chǎn)生，是分子中相鄰兩原子之間的強烈吸引力，這種化學鍵的結(jié)合力要比分子間的范德華力大一兩個數(shù)量級，具有很強的鍵能，破壞化學鍵需要較大的能量?；瘜W鍵作用理論在建立在兩種不同材料之間具有可以發(fā)生化學反應的官能團為前提的，那么在一定的條件下，兩種材料之間發(fā)生化學反應或交聯(lián)，例如，含硫（硫化劑）的順丁橡膠和黃銅之間，可以在硫化反應過程中，產(chǎn)生硫化銅，并形成共軛鍵，這種共軛鍵的鍵能相當高，如果兩種材料沒有化學反應的可能，則無法用該理論進行分析滲透理論滲透理論的主要內(nèi)容是，高分子材料之間的粘接是由于膠黏劑分子和粘接物表面分子的不同熱運動，而產(chǎn)生了相互擴散，形成了交織的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，并使得界面之間的界線逐漸的消失，并隨著時間的延長，粘接強度也隨之增大，增至分子擴散的最大程度而停止。因此，膠黏劑與粘接物之間的膠接力產(chǎn)生的關鍵因素就是相互擴散，并且由于膠黏劑的形態(tài)的不同，以及兩種材料的相容性的差異，粘接物表面產(chǎn)生溶脹或溶解，加速彼此間分子的擴散作用，