Was ist ein UV-härtender Klebstoff?
UV-härtende Klebstoffe sind Klebstoffe, die durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht aushärten.
Sie werden auch als UV (ultraviolett)-härtende Klebstoffe bezeichnet und zeichnen sich im Vergleich zu allgemeinen trockenhärtenden Klebstoffen durch eine schnellere Aushärtung und eine geringere Volumenveränderung während der Aushärtung aus. Sie erfordern auch keine Wärmezufuhr, so dass sie sich für die Verwendung auf Kunststoffen mit geringer Wärmebeständigkeit eignen.
Auf der anderen Seite sind sie nicht für komplizierte und komplexe Strukturen geeignet, da sie nur den Teil aushärten, der mit UV-Licht bestrahlt wird. Wenn viele Klebstoffe verwendet werden, härten sie möglicherweise nicht ausreichend aus.
Anwendungen von UV-härtenden Klebstoffen
Die Vorteile von UV-härtenden Klebstoffen sind die sofortige Aushärtung und hohe Klebkraft, Transparenz, Witterungsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit. Sie gelten auch als umweltfreundlich, da sie keine Lösungsmittel enthalten.
Allerdings ist für die Anwendung eine UV-Bestrahlungsanlage erforderlich. Außerdem werden Bereiche, die vom UV-Licht nicht erreicht werden, nicht ausgehärtet.
1. elektronische Geräte und Bauteile
Verkleben von Leiterplatten, Befestigen von Bauteilen, Schützen von Drähten, Montieren von Flüssigkristallanzeigen usw.
2. Glas und Optik
Verklebung und Verstärkung von Glas, Montage von Linsen und Prismen, Verbindung von Lichtleitern usw.
3. Autoindustrie
Herstellung von Scheinwerfern und Rückleuchten, Befestigung von Innenraumkomponenten, Kleben von Emblemen usw.
4. Medizin- und Dentaltechnik
Zahnfüllungen und Zemente, Montage und Reparatur von medizinischen Geräten usw.
5. Kunststoffe und Harze
Kleben und Gießen von Kunstharzen und Kunststoffen, Reparatur von Formteilen usw.
6. Schmuck und Accessoires
Kleben von Metallen, Glas und Steinen, Reparatur von Schmuckstücken usw.
Funktionsweise der UV-härtenden Klebstoffe
UV-härtende Klebstoffe enthalten Monomere, Oligomere, Photoinitiatoren und Additive. Wenn UV-härtende Klebstoffe mit UV-Licht bestrahlt werden, absorbiert der Photoinitiator das UV-Licht und je nach Art des Photoinitiators werden entweder Radikale, Kationen oder Anionen gebildet.
Je nach der vom Initiator erzeugten Polymerisationsspezies führt die radikalische, kationische oder anionische Polymerisation dazu, dass sich Monomere und Oligomere mit kleinem Molekulargewicht miteinander verbinden und Polymere mit großem Molekulargewicht bilden, was der Aushärtungsmechanismus ist.
Radikalpolymerisationen haben eine schnelle Aushärtungsgeschwindigkeit und sind im Allgemeinen weit verbreitet. Im Vergleich zu den kationischen und anionischen Polymerisationstypen ist es einfacher, Monomere und Oligomere zu synthetisieren, so dass die Harzzusammensetzung je nach den erforderlichen Leistungen variiert werden kann.
Andererseits zeichnen sich die kationischen und anionischen Polymerisationstypen durch eine geringe Schrumpfung während der Aushärtung aus, so dass sie in Fällen, in denen das Material nicht durch Druck geformt werden kann oder in denen Präzision erforderlich ist, gut geeignet sind.
Arten von UV-härtenden Klebstoffen
UV-härtende Klebstoffe können je nach Art des Monomers, aus dem sie bestehen, mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden. Die in UV-härtenden Klebstoffen enthaltenen Monomere sind im Folgenden aufgeführt:
Beispiele für Acrylmonomere, die in UV-härtenden Klebstoffen verwendet werden, sind monofunktionelle Acrylate und multifunktionelle Acrylate wie bifunktionelle und trifunktionelle.
1. Monofunktionelle Acrylate
Monofunktionelle Acrylate haben weniger Polymerisationsreaktionsstellen als bifunktionelle und trifunktionelle Acrylate, wodurch die Vernetzungsdichte des Harzes verringert wird. Dadurch wird die Viskosität des Harzes verringert und seine Polymerisationsreaktivität erhöht.
Sie werden nicht allein verwendet, sondern mit anderen Monomeren und Oligomeren gemischt, um die Eigenschaften des Klebstoffs einzustellen.
2. bifunktionelle und trifunktionelle Acrylate
Sie können eine zweidimensionale vernetzte Struktur erzeugen, die die Festigkeit des Klebstoffs verbessert. Sie können auch die Lösungsmittelbeständigkeit und die Härte erhöhen. Diese Acrylate verfügen über mehr Reaktionsstellen und härten in kürzerer Zeit aus, wodurch sie sich besser verarbeiten lassen.
Wird jedoch zu viel bifunktionelles oder trifunktionelles Acrylat zugesetzt, kann die Gesamtpolymerisationsrate aufgrund der erhöhten Anzahl von Reaktionsstellen schlecht sein. Außerdem schrumpft der Klebstoff während der Polymerisationsreaktion stärker, was zu Problemen wie schlechter Haftung auf dem Grundmaterial oder Krümmung des Grundmaterials führen kann.
Weitere Informationen zu UV-härtenden Klebstoffen
1. Anwendung von UV-härtenden Klebstoffen
Wie bei den weit verbreiteten wärmehärtenden Klebstoffen wird eine angemessene Menge auf die zu beschichtende Fläche aufgetragen. Anschließend bestrahlen Sie mit einer UV-Lampe oder einem anderen UV-Bestrahlungsgerät die Stelle, auf die der Klebstoff aufgetragen wurde, mit UV-Licht, das sofort zu härten beginnt.
Die Aushärtungsreaktion ist in kurzer Zeit abgeschlossen und der Klebstoff ist verklebt. UV-härtende Klebstoffe sind daher sehr einfach zu handhaben und können von jedermann verwendet werden.
2. Vorsichtsmaßnahmen für UV-härtende Klebstoffe
Bei der Verwendung von UV-härtenden Klebstoffen sind vor allem zwei Punkte zu beachten: Erstens muss die Intensität der verwendeten UV-Strahlung entsprechend eingestellt werden. Ist die Intensität hoch, verläuft die Aushärtungsreaktion des Klebstoffs schnell, ist sie jedoch zu hoch, verläuft die Aushärtungsreaktion nur an der Oberfläche des Klebstoffs und das Innere härtet möglicherweise nicht ausreichend aus.
Dies kann zu einer geringeren Klebkraft führen. Wenn die Intensität zu gering ist, ist die Menge der durch die Bestrahlung erzeugten Radikale gering und kann mit dem Sauerstoff in der Luft reagieren, was zu einer unzureichenden Aushärtung führt.
Zweitens muss das UV-Licht den Bereich erreichen, auf den der Klebstoff aufgetragen wird. Aufgrund der Eigenschaften von Klebstoffen befinden sich die meisten Bereiche, in denen sie aufgetragen werden, in oder zwischen den zu verklebenden Gegenständen. Infolgedessen erreichen die für die Aushärtung erforderlichen ultravioletten Strahlen den Klebstoff nicht und die Aushärtung kann unzureichend sein. Es muss sichergestellt werden, dass die UV-Strahlen fest auf die Stelle treffen, an der der Klebstoff aufgetragen wird.