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UV膠製備之研究
專題生：葉恩廷
指導教授：王振乾老師
報告日期：99/06/07
1
大綱
 前言
 研究動機
 實驗與結果討論
 結論
2
前言
UV膠藉由UV光照射起化學連鎖反應，使數秒的時間
內固化；是一種快速、提高生產效率的組裝膠合。
使用UV膠的優點：
 硬化時間快。
 產能高、效率佳。
 點膠設備、UV燈硬化設備體積小。
 操作簡易，節省人力資源，降低生產成本。
 不含溶劑，不含腐蝕性，使用安全。
 乾淨、環保。
3
UV膠的反應步驟：
OH
R –NH2 +
R–CH–CH2
R–NH–CH2–CH–R
O
R
R–NH–CH2–CH–R
OH
+
R–CH–CH2
O
R–CH–CH2–N–CH2–CH–R
OH
OH
R：烷基
R：丙烯基
GMA結構式
L-Alanine結構式
TEPA結構式
MMA結構式
5
研究動機
主要分為五大方向：
 調配UV膠和性能測試
 助劑的影響
 尋找外來的影響因子
 調配出新的水性UV膠
 如何保存UV膠
6
實驗與結果討論

低聚物的製備：
取單體GMA 52.5g置入椎形瓶中，再緩慢加入
TEPA 10g攪拌反應12小時。

UV膠的調配：
以GMA為稀釋單體並與預合成的低聚物混
合，並控制其黏度至5.18cp、 10.5 cp 。
7
GMA–TEPA的反應UV膠配置：黏
度和固化速率的關係
GMA–TEPA的反應UV膠：黏度5cp （ GMA：TEPA＝39 ：1）
照光時間(s)
鋁盤重(g)
樣品重(g)
(鋁盤+樣品)重(g)
固化率(%)
60
1.149
1.005
1.987
83.4
40
1.139
1.001
1.917
77.7
20
1.145
1.044
1.714
54.5
取7克溶液，加入3%的光起始劑(0.213g)照光固化反應
GMA–TEPA的反應UV膠：黏度10cp（ GMA：TEPA＝25 ：1）
照光時間(s)
鋁盤重(g)
樣品重(g)
(鋁盤+樣品)重(g)
固化率(%)
60
1.169
1.002
2.053
88.2
40
1.176
1.019
2.061
86.8
20
1.172
1.012
2.010
82.8
取7克溶液，加入3%的光起始劑(0.213g)照光做固化反應
8
GMA–TEPA反應UV膠：
黏度5cp 的固化樣品
GMA–TEPA反應UV膠：
黏度10cp 的固化
9
助劑的影響

總重5g，光起始劑 0.5% ，寡聚體(Etercure
624A-75) 10% ，照光時間40s。

GMA依序含量：89.5﹪、88.5﹪、86. 5﹪、
84.5﹪、82.5﹪。
共引發劑依序含量：0﹪、 1﹪、
3﹪、
5﹪、
7﹪。
10
共引發劑(6420)含量和固化速率
共引發劑(6420) 含量0% GMA含量99.5%
Solution
總含量
(﹪)
GMA
89.5
共引發劑
(6420)
0
鋁盤重
(g)
樣品重
(g)
(鋁盤+樣品)
重(g)
固化率
(%)
1.177
1.491
2.357
79
共引發劑(6420) 含量1% GMA含量98.5%
Solution
總含量(﹪)
GMA
88.5
共引發劑
(6420)
1
鋁盤重
(g)
樣品重
(g)
(鋁盤+樣品)
重(g)
固化率
(%)
1.173
1.505
2.515
89
11
共引發劑(6420) 含量3% GMA含量96.5%
鋁盤重樣品重
總含量(﹪)
Solution
(g)
(g)
GMA
3
1.165
1.505
共引發劑(6420) 含量5% GMA含量94.5%
鋁盤重樣品重
總含量(﹪)
Solution
(g)
(g)
共引發劑
(6420)
共引發劑
(6420)
2.460
86
(鋁盤+樣品)重
(g)
固化率
(%)
2.467
87
84.5
1.164
1.505
5
共引發劑(6420) 含量7% GMA含量92.5%
鋁盤重樣品重
總含量(﹪)
Solution
(g)
(g)
GMA
固化率
(%)
86.5
共引發劑
(6420)
GMA
(鋁盤+樣品)
重(g)
(鋁盤+樣品)
重(g)
固化率
(%)
2.533
90
82.5
1.167
7
1.515
12
共引發劑(6420)含量和固化率的曲線圖
13
光起始劑的含量和固化速率的影響

取GMA 40g，TEPA 10g反應後，再加入MMA
50g稀釋溶液。

取5g配置溶液，依序加入不同含量的光起
始劑：1%、3%、5%。
14
照光時間鋁盤重
(s)
(g)
樣品重
(g)
(鋁盤+樣品)
重(g)
固化率
(%)
60
1.148
1.014
2.069
91
40
1.166
1.011
2.033
86
20
1.164
1.029
1.945
76
樣品重
(g)
(鋁盤+樣品)
重(g)
固化率
(%)
照光時間鋁盤重
(s)
(g)
60
1.166
1.010
2.067
89
40
1.158
1.017
2.029
85
20
1.170
1.009
1.950
77
照光時
間(s)
鋁盤重
(g)
樣品重
(g)
(鋁盤+樣品)
重(g)
固化率
(%)
60
1.168
1.017
2.078
89
40
1.170
1.028
2.059
86
20
1.178
1.010
1.906
72
總重5g：1%起始劑(0.05g)，
試劑4.95g
總重5g：3%起始劑
(0.15g)，試劑4.85g
總重5g：5%起始劑
(0.25g)，試劑4.75g
15
尋找外來的因子

UV膠的調配：
總重50g，單體(ETERMER 2380TF) 84﹪
，寡聚體( Etercure 624A-75) 10﹪，共引發劑
(6420) 5﹪，光引發劑(Irgacure 819) 1 ﹪。
氧氣對光固化速率之影響
無覆蓋玻璃板固化率
照光時間(s)
鋁盤重
(g)
樣品重
(g)
(鋁盤+樣品)重
(g)
固化率
(%)
20
1.108
1.000
2.000
89
40
1.125
1.035
2.043
89
有覆蓋玻璃板固化率
照光時間(s)
鋁盤重
(g)
樣品重
(g)
(鋁盤+樣品)重
(g)
固化率
(%)
20
1.128
1.020
2.011
87
40
1.114
1.011
2.039
91
水性UV膠(Alanine-GMA)的製備
取L-Alanine 10 g，加入H2O 80 g攪拌溶解
後，再加入NaOH 4.5 g。後置入GMA加熱溫度
至50℃恆溫攪拌4小時。接著提升溫度至60℃
恆溫攪拌3小時。
18
GMA和L-alanine
的分層現象
19
溶液成橘紅色
溶液變成固態
黃色分層物
白色固體產生(果凍狀)
固體沉澱(果凍狀)
GMA和L-alanine的
混合均一相
23
Hydroquinone抑制劑對水性UV膠之影響

將合成的水性UV膠分成3等份，依序加入不
同含量的抑制劑：0.5%、0.3%、0.1%。
24
抑制劑含量對Alanine-GMA溶液儲存性之影響：
由左而右依序為0.1%、0.3%、0.5%的抑制劑含
量
25
未固化反應的配方(抑制
劑含量1%)
經過一天室內光照射，產生固化
反應的配方(抑制劑含量0.1%)
26
未固化反應的配方(抑制劑
含量0.3%)
經過四天室內光照射，產生固化
反應的配方(抑制劑含量0.3%)
27
未固化反應的配方(抑制
劑含量0.5%)
經過五天室內光照射，產生固化
反應的配方(抑制劑含量0.5%)
28
結論

本實驗成功的合成出低聚物且可搭配不同稀
釋單體進行光聚合反應。

不同組成比例及黏度會影響其反應性。

空氣中的氧氣會影響其固化率。

市售共引發助劑適當的添加可提高UV膠的
固化反應。
29