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光學(xué)膠黏劑在應(yīng)用中發(fā)生氣泡怎么辦？

來源：CATIA2021年10月08日

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氣泡，是液態(tài)光學(xué)膠（LOCA）在實(shí)際應(yīng)用和試驗(yàn)過程中最常見的問題之一。

貼合后的產(chǎn)品，在后期長時(shí)間使用過程中出現(xiàn)氣泡，如下圖所示

研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象的原因是膠水自身的長期可靠性存在問題，在長時(shí)間使用后，尤其是高溫高濕環(huán)境下使用后，膠水出現(xiàn)分解現(xiàn)象，產(chǎn)生小分子物質(zhì)，膠層逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，空氣進(jìn)入該區(qū)域，出現(xiàn)氣泡。

氣泡在短期使用過程中一般不會(huì)出現(xiàn)，出現(xiàn)時(shí)間根據(jù)使用環(huán)境的不同，一般2~5 年內(nèi)會(huì)出現(xiàn)，針對(duì)這類問題需要在材料選型階段進(jìn)行充分試驗(yàn)驗(yàn)證，確保膠水使用壽命滿足產(chǎn)品要求。通常的解決辦法是采用目前業(yè)內(nèi)常用的雙85試驗(yàn)進(jìn)行可靠性驗(yàn)證。

研究可利用阿倫尼烏斯總結(jié)的化學(xué)反應(yīng)率與溫度關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式來預(yù)測(cè)膠水的使用壽命。考慮濕度應(yīng)力的作用，經(jīng)過變形修正后得到阿倫尼烏斯擴(kuò)展方程見以下公式：

k 為玻爾茲曼常數(shù)8.617×10-5 eV/K；T0 為常態(tài)下的絕對(duì)溫度；Ts為加速狀態(tài)下的絕對(duì)溫度；RH0為常態(tài)下的相對(duì)濕度；RHs 為加速狀態(tài)下的相對(duì)濕度；n 為常數(shù),一般取2~3；E 為激活能（單位eV），不同膠黏劑對(duì)于不同的失效模式有不同的激活能，目前取經(jīng)驗(yàn)值0.8 eV 帶入計(jì)算。

由公式可知，反應(yīng)的活化能E 對(duì)加速系數(shù)成指數(shù)倍影響，因此需要比較精確地確定E 的大小，一般可通過熱重點(diǎn)斜法或反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算。研究取0.8 eV 進(jìn)行計(jì)算，可得出不同使用環(huán)境下的加速系數(shù)見表5，再根據(jù)雙85 試驗(yàn)的失效時(shí)間即可推算出膠水的實(shí)際使用壽命。

由表5可知，實(shí)際使用環(huán)境的溫度對(duì)膠水的使用壽命起決定性因素，在南方炎熱的夏天，室外能達(dá)到50 ℃ ，70%RH 的條件，一年按照100 天達(dá)到50 ℃ ，70%RH 的使用環(huán)境計(jì)算，通過1 000 h 的雙85 試驗(yàn)，才能確保產(chǎn)品的使用壽命達(dá)到8.7 年。

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