[科普中国]-光敏胶粘剂

光敏胶粘剂一般由光敏树脂、增感剂、交联剂、光敏剂（光引发剂）、稳定剂和溶剂等组成。其固化是在一定强度和波长的紫外光作用下实现的。这种胶粘剂一般用于透明材料（至少被胶接材料的一面应是如此）胶接和作为光致抗蚀剂（光刻胶）用于微型电路和集成电路元件的制造。

由于光敏胶粘剂是作用于胶粘剂中的感光性物质，其分子吸收了光能量而引起的光化学反应，所以消耗的能最少，固化速度快，单组分，避光可以长期保存，使用方便，操作简易，因此适用于流水线生产。光敏胶粘剂的不足之处是使用紫外光，会使空气中的氧气变为臭氧，有害人体健康。

简介光敏胶粘剂，顾名思义，就是对光敏感的胶粘剂，又称光固化胶粘剂、感光胶粘剂或光敏抗蚀胶。光敏胶粘剂主要适用于有机玻璃、无机玻璃、聚苯乙烯等透光材料的粘接和装配，在电气、电子、光学、汽车、军工、印刷等领域得到了广泛应用。1

光敏胶粘剂的组成光敏胶粘剂主要由光敏树脂、活性稀释剂、光引发剂（或称光敏剂）以及助剂组成，具有高功能、高可靠性、无溶剂、固化迅速、可低温固化等优点。

（1）光敏树脂

常用的光敏树脂主要是一些相对分子质量较低的含C═C双键的低聚物，主要有环氧类、聚酯类、聚氨酯类等。其中，聚氨酯丙烯酸酯是我国目前应用较多的一种光敏低聚物，可赋予光敏胶良好的韧性、粘接性及化学稳定性。

（2）活性稀释剂

活性稀释剂，也称光聚合单体，其在固化之前主要起分散作用，而在固化时与可反应的光敏树脂共聚，是胶粘剂中的重要组分之一。常用的有甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸十六醇酯、乙二醇双甲基丙烯酸酯、新戊二醇双甲基丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇双甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯等。

（3）光引发剂

光引发剂，也称光敏剂，分为自由基型和阳离子型两类。自由基型光引发剂有安息香异丙醚、安息香异丁醚、二苯甲酮、联苯甲酰二甲基缩酮、苯甲酰二乙基缩醛、a-羟基一环己基苯基酮等。阳离子型光引发剂可避免被氧气阻聚，在空气中快速引发聚合。常用的有二芳基碘翁盐、三芳基硫翁盐、三芳基硒筠盐、二烷基苯酚甲基硫翁盐和二烷基羟苯基硫翁盐。

（4）助剂

常用的助剂有阻聚剂（或稳定剂）、着色剂、触变剂、增粘剂、填充剂、增塑剂等。2

光敏胶粘剂的固化机理光敏胶粘剂的固化过程主要包括四个阶段：

①光引发剂吸收紫外光，均裂产生自由基。

R—Rˊ —→R**·** +Rˊ 条件：光照

②链引发。光引发剂自由基引发光敏树脂和活性稀释剂的不饱和双键，产生新的自由基。

R**·+C═C—→R—C—C·**

③链增长。由光敏树脂和活性稀释剂产生的自由基继续引发活性稀释剂中的不饱和双键进行自由基连锁反应。

R—C—C**·** +C═C—→~~~~C—C**·**

④链终止。由于自由基含有未偶化电子，倾向于与其它自由基偶合或发生歧化作用，使链反应终止。

通过上述反应，生成高分子化合物，使光敏胶粘剂由液态变为固态，固化反应过程示意图见下图。1

性能要求1）胶的折射率与玻璃的折射率相近。
2）透明度好、清洁度高，对可见光和其他要求透过的特定光谱区域（紫外、红外）少吸收或者无吸收，即光谱透过率高，无色或近无色。

3）胶的膨胀系数小，在固化时收缩系数或热膨张系数极小，胶层容易涂布，固化后没有残余应力。

4）有较高的机械强度和适宜的韧性，具有一定的耐水性和耐溶剂性能，耐高温、低温的性能较好，在-70～70℃下胶层不开裂，且容易拆胶。

5）化学性质稳定，对人体无害，长期存放不变质，固态胶层长期存放不变色，不产生色散和“析晶”现象，耐霉变性好等。3

胶粘剂的应用应用光敏胶的主要目的有：

（1）满足复杂光学系统的成像质量要求 即满足系统消色差的要求。

（2）减少表面光能损失 分离式组合的空气与玻璃界面的反射损失达5%～6%，而胶层界面的反射损失只有0.1%。

（3）胶层的补偿作用 可以适当降低粘接面的表面加工精度，简化光学零件加工工艺，复杂棱镜可以加工成简单棱镜，然后用粘接方法组成棱镜胶粘体。

（4）便于组装粘接透镜组成胶接棱镜组，在装配与校正时易于对准中心。

（5）保护零件表面在分划零件、偏振片或者晶体零件等，表面用粘接来保护，或者直接用胶作保护层，经久耐用。3

光敏胶粘剂主要应用于透明材料与透明或非透明材料之间的粘接，如玻璃工艺品、悬吊玻璃、光学透镜、彩色玻璃组架等的粘接与制造；注射针的固定；螺栓、螺母等的紧固；电子元器件、印刷电路板等的灌封。J-646、J-647等类型的光敏胶粘剂即是由聚氨酯丙烯酸酯类光敏树脂、活性稀释剂、光引发剂等组成的，不仅光学性能优良，粘接强度高，而且施工工艺简单易行，适用于各种光学透镜及其它透光材料的粘接。1

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学