红外光谱之UV胶水固化率测试

UV固化胶，顾名思义，即通过紫外线光照射发生固化的胶水。使用的紫外线固化技术无VOC挥发物，被认为是一种环境友好的绿色技术。其原理是UV 固化材料中的光引发剂（或光敏剂）在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联和接枝化学反应，使粘合剂在数秒钟内由液态转化为固态。

UV固化胶具备固化快、反应可控制、粘接材料广泛、粘接强度高、固化后透光率高等特点，因而被广泛应用：

1.玻璃行业：用于玻璃之间、塑料与玻璃之间、金属与玻璃之间的粘接，如玻璃柜、电子秤、玻璃茶几等；

2.电子行业：用于电子元件的粘接和封装，如手机屏幕与边框的粘接、电路板保护、LED封装等；

3.珠宝行业：可用于宝石、水晶等的镶嵌、定位；

4.汽车行业：可用于汽车影像设备的粘接，如行车记录仪的镜头与机身的固定。也可用于汽车灯具的粘接，如前大灯的灯罩与灯体的密封粘接；

5.医疗行业：可用于一次性医用针头与注射器的粘接、医疗器械的组装，如导管、储液器、传感器的组装等。

UV固化胶光固化过程为活性丙烯酸基团聚合反应，固化程度会影响粘结的效果，因此检验UV固化胶的固化率是非常重要的。采用傅里叶变换红外光谱仪可以快速测试反应前后活性基团特征吸收峰的变化来计算固化程度，仪器操作简单，测试结果快速可靠。测试一般采用ATR附件测试，所需样品量少，对样品损伤小。

 

分别测试UV固化胶反应前后的红外谱图，根据特定吸收峰的比例计算固化率。如下图为某品牌胶水光固化过程中预聚物丙烯基的特征吸收峰（1407cm-1处吸收）发生变化，填料吸收峰（608cm-1处吸收）变化不大。因此以填料吸收峰（608cm-1处吸收）为基准，根据预聚物丙烯基的特征吸收峰（1407cm-1处吸收）的变化，来计算其光固化率。

 

UV固化胶光固化前后的光谱

计算峰位

计算公式

预聚物丙烯基固化前：C0 = A0/ B0

预聚物丙烯基固化后：C1 = A1/ B1

固化率= (1- C1/ C0) * 100%

建议同一样品取不同位置多次测试判断不同位点的固化率的一致性。

小结：

利用傅里叶变换红外光谱仪结合ATR附件测试UV固化胶的固化率是一种简单、快速、高效、可靠的方法，其所需样品量少、破坏性小、操作简单，可适用于快速批量检测。欢迎关注IR红外云学堂，一起学习红外知识。