会议和贸易展览让人们了解各自行业的最新产品、工艺和技术创新。对于许多从事紫外线固化胶粘剂工作的专业人士来说，每两年一次的RadTech会议和每年一次的冬季会议是他们了解紫外线技术的主要活动。
本月早些时候，近1500名工程师、销售人员和其他黏合剂专家在旧金山的冬季会议上开会，就是为了做到这一点。其中一位是Doug McKinzie, Novagard Solutions的专业产品副总裁，该公司自2007年以来生产100%固体uv固化硅粘合剂和涂料。
“与uv固化粘合剂一起使用LED而不是汞蒸气弧光灯的主要优势之一是，LED产生的热量更少，而且不太可能以任何方式损坏塑料部件，”麦肯锡解释说。“问题是，粘合剂光引发剂供应商提供的非硅酮uv固化粘合剂比那些由100%硅酮或硅酮丙烯酸酯制成的粘合剂范围更广。”
然而，麦肯锡很高兴在今年的冬季会议上听到几家供应商在这方面取得了很大进展。他说，他公司的uv固化硅酮粘合剂的光引发剂需要在355到375纳米范围内，而365纳米是最佳固化和性能的峰值水平。相比之下，非硅酮粘合剂作为一组，在365到395纳米的峰值波长下固化精细。
麦肯锡指出:“供应商有时会要求我们考虑调整粘合剂的配方，以便更好地与LED配合使用。”“我们没有，因为我们的客户真的很喜欢这些产品的抗化学物质和极端温度。”
有两种主要类型的紫外线固化粘合剂:从根本上启动基于丙烯酸酯混合物(聚氨酯，氰基丙烯酸酯或硅);和阳离子引发的环氧树脂。两者都提供了广泛的好处。这些包括:
- 由于快速固化(1到5秒)，提高了生产率。
- 低成本的每固化部分。
- 单组分公式，消除了混合两组分时产生误差的可能性。
- 无溶剂，挥发性有机化合物排放量低。
- 能够用小型设备分配和固化材料，这些材料容易集成到装配线中。
自20世纪50年代末以来，紫外线固化粘合剂取得了长足的进步，当时化学家们学会了如何使用对紫外线敏感的光引发剂来交联聚合物。它们的一长串好处和40年的业绩证明，很容易理解为什么它们在汽车、医疗、电子和农业设备制造商中越来越受欢迎。
从牙科到工业
紫外线固化丙烯酸最早是在20世纪70年代被牙医用于填充物。再过十年，结构强度和电子级配方的从根本上和阳离子开始的胶粘剂被开发用于工业用途。聚氨酯在20世纪90年代被引入，接着是氰基丙烯酸酯。
几十年来，这些粘合剂只有在暴露在产生相当宽波长范围(250到1000纳米)的灯泡(汞蒸气弧、微波汞蒸气弧、金属卤化物、无极、可见铟)下才能固化。在20世纪90年代末，发光二极管(LED)改变了这一切，它的使用寿命比灯泡长得多，而且可以更有效地固化UV粘合剂。
不久之后，许多制造商将他们的灯泡换成了led。问题是，最终用户的UV胶中的光引发剂往往与LED的波长不匹配，导致无法正确固化。供应商在过去十年左右的时间里做出了回应，专门配制了用于led的粘合剂。
“在任何应用场合使用uv固化粘合剂时，制造商必须接受两个先决条件，”McKinzie解释说。“首先，一个衬底需要是透明的，这样紫外线就可以完全覆盖连接界面，产生最佳的键合。第二，紫外线固化粘合剂可能比传统粘合剂贵5到10倍。”
透明基板的设计要求是uv固化胶粘剂被广泛应用于以下四种基板组合中的一种:玻璃对玻璃，玻璃对金属(铝、钢、不锈钢、铜或黄铜)，透明塑料对任何塑料，透明塑料对金属。然而，某些透明塑料(如聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯)阻挡紫外线，需要一种能在可见光下固化的粘合剂。
一些胶粘剂是双重固化的，这意味着它们最初是用紫外光固化的，但需要一个二级机制来完全固化。双固化胶粘剂通常用于盆栽应用或由于一侧的高组件而造成阴影区域的部分。例如，厌氧机制可以在缺氧的情况下治愈这些区域。空气、热量(高于100摄氏度)和环境湿度(30至70%)是其他常见的次级机制。这些粘合剂可能需要长达72小时的最终固化。
由于乔·科米曼，杰尔科技公司总裁Joe Zimmerman表示，成本是紫外线粘合剂的主要缺点。此外，粘合剂需要特殊的设备进行适当的固化，单固化配方提供仅约0.25英寸的固化深度。双固粘剂可以与必要一样厚。
Permabond Engineering adhesive的技术经理Manny Dias说:“如今的制造商希望uv固化胶粘剂能够有效地分配，并且具有足够的灵活性，可用于从软到硬的各种基材的部件上。”“对他们来说，耐高温性也很重要。传统上，这种胶粘剂能承受150摄氏度的高温。
Permabond UV362是一种聚氨酯甲基丙烯酸酯粘合剂，由于长波长光引发剂，它能很好地粘附在丙烯酸上，并通过紫外线稳定塑料固化。该粘合剂还可用于粘接玻璃、金属等材料。它的粘度(在25℃)为200至400厘泊，无色，使其理想的应用，美学外观是重要的。
大功率LED灯(100毫瓦/平方厘米)的典型固定时间为4秒，低功率电池灯(4毫瓦/平方厘米)的典型固定时间为10秒。固化发生在365到420纳米的波长。
麦肯锡表示，人们对100%固体硅UV粘合剂的兴趣在过去几年里增长了10倍。他受到这种趋势的鼓舞，但只是在一定程度上。
“如果它真的需要硅胶，我总是问公司，”麦金齐说。“毫无疑问，粘合剂的低模量，以及耐受极端温度（-40至70℃）和抗蚀性阳光的能力是吸引人的。但是，我们需要彻底讨论该应用程序，以便最终用户确信没有其他粘合剂是更好的。“
至于分配紫外线固化粘合剂，标准时间压力和正排量系统工作正常，只要它们达到两个条件即可。一个是所有湿润的部件（塑料或金属）与粘合剂相容。不相容性可能导致材料污染或性能不足。其他条件是所有塑料部件 - 馈线 - 馈线管，注射器，分配尖端和配件 - 需要是黑色，不透明或琥珀色来阻挡紫外线。
McKinzie表示在确定分配系统长度时必须考虑粘合剂粘度。对于水平分配系统，不建议使用高粘度（糊状）粘合剂，而低粘度产品在水平和垂直系统中工作良好。与其他类型的粘合剂一样，UV固化配方具有不同尺寸的注射器和盒式筒，5加仑桶和50加仑鼓。
一些Tier 1供应商使用Novagard的RTV 800-260保形涂层，用于卤素前照灯灯泡背面的灌封导体。uv固化胶粘剂放置深度为0.125英寸，长度为0.8英寸，固化3秒。该粘合剂颜色清晰，粘度为2,000至5,000厘泊。固化后，其抗拉强度为100 psi
强度和100％的伸长率。为了促进检查，粘合剂荧光在暴露于紫外线时。
可能的情况
DIAS表示，制造商经常面临挑战，确保固化后零件上没有粘性粘合剂残留物（由于挤出）。实现这一点的最佳方法是用无粘性粘合剂。另一个挑战是选择正确的UV粘合剂，以满足与化学品，湿度和环境温度有关的环境条件。
“考虑在汽车的引擎盖下安装的许多类型的开关，”解释道。“用于组装它们的粘合剂需要足够灵活，以承受发动机的无数热膨胀循环加热和冷却。如果它太硬，它可能会破裂并从安装的位置裂开。如果变得过于柔软，力量可能会减少。我们的UV632配制成提供强度和灵活性的平衡。“
通常情况下，当一个部件表现不佳时，操作员和生产线经理会立即指责胶粘剂。STAR的高级化学家Ron Kumpfmiller说，这是不幸的。问题可能很简单，一些灰尘落在灯泡或LED上，妨碍了适当的照明。固化不当的另一个原因可能是光源与零件不一致。
STAR的运营经理梅丽莎·埃什巴赫(Melissa Eshbach)说:“如果不能正确地制备基材，就会极大地限制粘合剂的粘合强度。”“终端用户经常问我们如何制备基材，或者哪种制备方法(化学处理、机械磨损、使用火焰、等离子体或电晕放电的物理方法)最适合应用。我们不是结构工程师，但我们会尽最大努力提供帮助。”
装配线上的每个人都需要仔细阅读和遵守产品数据表的所有信息，推荐Edgardo Rodriguez，Edgardo Rodriguez，Edgardo Rodriguez，销售和营销总监Hernon Manufacturing Inc.他表示，没有应忽视，包括存储，保质期，清理和危险鉴定。
汽车，小型发动机和重型设备制造商使用Hernon的雾（垫片上的形式）703轴和油封的UV可固化产品，金属，玻璃，陶瓷和塑料。还可以用电子束来固化，取代对O形圈的需要，也可以用于油和冷却剂系统，发动机盖，油锅和其他流体密封系统。
外观呈琥珀色，垫圈的粘度(25℃)为700至900厘泊(类似于机油)，并在5秒内无粘性。制造商可以用这种材料填充0.1到1毫米的缝隙。它的肖氏硬度为10至25，耐温为-40至150℃。
各种制造商使用STAR的UVA3100粘合剂，它可以快速固化到玻璃，玻璃轴承，镀锡铜线，环氧树脂和酚醛基材。这种低粘度丙烯酸粘合剂在低功率UV-A(长波)汞灯系统下固化，在长时间暴露在光线下不会变黄。它可以持续30多个洗碗机循环和-50°C的浸泡测试，没有有害影响。
通过固化到0.125英寸可以在不到30秒内完成，使用100兆瓦/立方厘米，中压灯。该粘合剂是无色的，可在30毫升注射器，1升瓶和15升桶。
设备供应商提供四种类型的UV-adhesive诅咒系统:spot(用于小部件)，flood(大型或多部件同时使用)，chamber(像烤面包机烤箱)和传送带(中等到高容量应用)。Excelitas Technologies Corp产品管理总监Mike Kay说，不管系统类型是什么，仔细确定每个应用程序可以使用的最小和最大能源量都很重要。
Kay解释说:“找出粘合所需的最小能量，并将其增加到最大能量，换句话说，当固化的粘合剂变得脆弱时，并使用这个范围来精确设置辐照度能量级别和持续时间。”然后，一定要定期用辐射计检查光源的辐照度。对于医疗设备来说，这可能是一天一次或两次。对于不太精确的申请，一周检查一次就足够了。
去年，Excelitas推出了OmniCure LX500 UV光斑固化系统，可同时或单个控制器独立控制多达四个UV LED Max头。Kay说，该系统在医疗设备(导管、套管、内窥镜、注射器)、电子设备(光学传感器、智能手机、平板电脑)、摄像头模块和微型扬声器的制造商中很受欢迎。
LED Max头可产生高达16瓦每平方厘米(wpsc)的峰值辐照度，而智能灯技术提供了可重复组装的光学稳定性和低运营成本。该系统在三个辐照度下固化胶粘剂:9 wpsc在400纳米，16 wpsc在385纳米和14 wpsc在365纳米。
