CN101205451A - 一种紫外光-厌氧双重固化胶粘剂 - Google Patents

一种紫外光-厌氧双重固化胶粘剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种紫外光－厌氧双重固化胶粘剂，该胶粘剂由以下重量份的原料制成：预聚体：100－135份；稀释剂：10－75份；光引发剂：1－4份；促进剂：0.3－0.6份；还原剂：0.2－0.5份；氧化剂：0.5－1.1份；螯合剂：0.5－1.5份；阻聚剂：0.2－0.5份。本发明的胶粘剂固化速度快，紫外光照射几秒后，使胶粘剂具有初步粘接强度，厌氧固化机理在紫外光撤离以后继续交联固化，进一步提高胶粘剂的粘接强度，满足了电子电器行业器件的粘接强度要求。

Description

一种紫外光-厌氧双重固化胶粘剂
技术领域
本发明涉及一种固化胶粘剂，特别涉及一种紫外光-厌氧双重固化胶粘剂。
背景技术
紫外光固化胶粘剂具有储存期长、不含溶剂以及固化时和固化后气味较低等特点，更突出的优点还在于固化速度快以及综合性能好。紫外光固化胶粘剂可在紫外光照射下瞬间固化，比水性胶粘剂甚至热熔型胶粘剂的固化速率都快得多。同时紫外光固化胶粘剂是网状交联结构，具有极好的耐热、耐水、耐化学药品等性能，因此，在既要快速固化，又要高性能的条件下，使用紫外光固化胶粘剂是最佳选择。而且，紫外光固化胶粘剂是常温固化，可避免对基材的热损伤和对操作人员的热灼伤，因此更安全。紫外光固化胶粘剂的固化机理主要是在紫外光照射下，液体胶粘剂中的光引发剂受激变为自由基或阳离子，从而引发材料中含不饱和双键物质间的化学反应，形成固化了的体型结构。但是在不透明的两个基材中间，或者紫外光照射不充足的条件下，紫外光固化胶粘剂就不能顺利的固化，甚至不能固化，因此对紫外光固化胶粘剂应用有很大的限制。
厌氧型胶粘剂由单体、引发剂、促进剂及其他助剂构成。依靠隔氧下阻聚作用的减弱和被锁固金属表面的催化发生自由基聚合而固化。其优点：单组分、无溶剂、粘度低、操作容易；不用光和热，常温下隔绝空气就可固化；强度高、固化快、且两者可以据要求选择；耐化学药品性能好等。主要用于螺钉及嵌合面的密封和螺旋锁固，但是由于要隔绝空气固化，所以被挤出的胶线暴露在空气中就很难固化，不能达到理想的密封效果。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种紫外光-厌氧双重固化胶粘剂。
本发明采用以下技术方案实现该目的：
本发明的紫外光-厌氧双重固化胶粘剂由以下重量份的原料制成：预聚体：100-135份；稀释剂：10-75份；光引发剂：1-4份；促进剂：0.3-0.6份；还原剂：0.2-0.5份；氧化剂：0.5-1.1份；螯合剂：0.5-1.5份；阻聚剂：0.2-0.5份。
所述的预聚体为聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的任一种或任两种的混合物。
所述的稀释剂为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯中的一种或多种。
所述的光引发剂为苯乙酮、苯乙酮衍生物、安息香、安息香衍生物、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、硫杂蒽酮的一种或两种。
所述的苯乙酮衍生物为1-羟基环己基苯乙酮、α，α-二甲基-α-羟基苯乙酮或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；所述的安息香衍生物为安息香乙醚或安息香正丁醚。
所述的促进剂为邻苯甲酰磺酰亚胺。
所述的还原剂为苯甲酰肼、乙酰苯肼或二甲基苯胺。
所述的氧化剂为异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢或二异丙苯过氧化氢。
所述的螯合剂为乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸三钠盐或乙二胺四乙酸四钠盐。
所述的阻聚剂为对苯二酚或苯醌。
本发明利用紫外光、厌氧双重固化机理，结合了紫外光固化胶粘剂和厌氧固化胶粘剂两者的优点；在密封、粘接应用时，嵌合面内部的胶粘剂由于隔绝空气，通过厌氧机理固化，而被挤出的胶线层可通过紫外光瞬间固化，达到理想的密封和粘接效果。
本发明的紫外光-厌氧双重固化胶粘剂具有以下有益效果：
本发明的胶粘剂固化速度快，紫外光照射几秒后，使胶粘剂具有初步粘接强度，厌氧固化机理在紫外光撤离以后继续交联固化，进一步提高胶粘剂的粘接强度，满足了电子电器行业器件的粘接强度要求。本发明主要应用于金属、透明或半透明塑料、玻璃等材料。
具体实施方式：
1、紫外光-厌氧双重固化胶粘剂的组份和配比。本发明实施例1-28的紫外光-厌氧双重固化胶粘剂由以下重量份的原料制成：预聚体：100-135份；稀释剂：10-75份；光引发剂：1-4份；促进剂：0.3-0.6份；还原剂：0.2-0.5份；氧化剂：0.5-1.1份；螯合剂：0.5-1.5份；阻聚剂：0.2-0.5份。各相应的重量配比(以重量份数表示)的数值见表1、表2、表3、表4(表中符号“/”表示无)。
2、性能测试。将上述胶粘剂涂布不锈钢基材的一端，再在该涂布层上覆盖另外一块透明PCV片，采用400w的紫外光灯下照射6秒，放置24小时后，同时采用美国标准ASTM D 4501进行块剪切强度测试。
                                        表1
组分名称重量份及性能测试数据   实施例
  1   2   3   4   5   6   7
  预聚体   聚氨酯丙烯酸酯   100   120   135   /   /   /   40
  环氧丙烯酸酯   /   /   /   100   120   135   70
  稀释剂   丙烯酸乙酯   60   /   /   30   45   /   10
  甲基丙烯酸丁酯   /   70   /   10   /   35   15
  甲基丙烯酸羟乙酯   /   /   40   /   20   15   30
光引发剂   1-羟基环己基苯乙酮   1.8   1.2   1.5   /   /   /   1
  安息香乙醚   /   /   /   1.2   1.3   1.6   0.8
  促进剂   邻苯甲酰磺酰亚胺   0.30   0.35   0.40   0.45   0.50   0.60   0.38
  还原剂   乙酰苯肼   0.3   0.4   0.5   0.2   0.3   0.5   0.35
  氧化剂   异丙苯过氧化氢   0.6   0.8   1.1   0.5   0.9   1.0   1.0
  螯合剂   乙二胺四乙酸二钠盐   0.6   0.8   1.2   1.3   0.5   0.9   1.0
阻聚剂   对苯二酚   0.2   0.3   0.35   0.5   /   /   /
  苯醌   /   /   /   /   0.2   0.3   0.35
  剪切强度(Mpa)   3.37   3.45   4.11   2.33   2.12   3.91   3.55
                                                     表2
组分名称重量份及性能测试数据   实施例
  8   9   10   11   12   13   14
  预聚体   聚氨酯丙烯酸酯   100   120   135   /   /   /   80
  聚酯丙烯酸酯   /   /   /   100   120   135   40
  稀释剂   二丙二醇二丙烯酸酯   50   /   /   30   45   /   10
  丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯   /   70   /   20   /   45   10
  新戊二醇二丙烯酸酯   /   /   50   /   10   15   30
光引发剂   α，α-二甲基-α-羟基苯乙酮   1.8   1.2   1.5   /   /   /   1
  安息香正丁醚   /   /   /   1.5   1.3   1.6   0.8
  促进剂   邻苯甲酰磺酰亚胺   0.30   0.35   0.40   0.45   0.50   0.60   0.38
  还原剂   苯甲酰肼   0.3   0.4   0.5   0.2   0.3   0.5   0.35
  氧化剂   叔丁基过氧化氢   0.6   0.8   1.1   0.5   0.9   1.0   1.0
  螯合剂   乙二胺四乙酸二钠盐   0.6   0.8   1.2   1.3   0.5   0.9   1.0
阻聚剂   对苯二酚   0.2   0.3   0.35   0.5   /   /   /
  苯醌   /   /   /   /   0.2   0.3   0.35
  剪切强度(Mpa)   3.27   3.33   2.11   2.13   2.02   3.11   2.55
                                                    表3
组分名称重量份及性能测试数据   实施例
  15   16   17   18   19   20   21
  预聚体   环氧丙烯酸酯   100   120   135   /   /   /   80
  聚酯丙烯酸酯   /   /   /   100   120   135   40
  稀释剂   三羟甲基丙烷三丙烯酸酯   30   /   /   20   25   /   10
  乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯   /   40   /   20   /   25   15
  季戊四醇三丙烯酸酯   /   /   35   /   20   15   10
光引发剂   2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮   1.8   2.2   1.5   /   /   /   1.2
  2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦   /   /   /   1.5   2.3   1.6   0.8
  促进剂   邻苯甲酰磺酰亚胺   0.30   0.35   0.40   0.45   0.50   0.60   0.38
  还原剂   二甲基苯胺   0.3   0.4   0.5   0.2   0.3   0.5   0.35
  氧化剂   二异丙苯过氧化氢   0.6   0.8   1.1   0.5   0.9   1.0   1.0
  螯合剂   乙二胺四乙酸二钠盐   0.6   0.8   1.2   1.3   0.5   0.9   1.0
阻聚剂   对苯二酚   0.2   0.3   0.35   0.5   /   /   /
  苯醌   /   /   /   /   0.2   0.3   0.35
  剪切强度(Mpa)   2.27   2.33   1.11   2.73   2.52   3.13   2.15
                                                         表4
组分名称重量份及性能测试数据   实施例
  22   23   24   25   26   27   28
  预聚体   环氧丙烯酸酯   50   50   30   30   40   40   40
  聚氨酯丙烯酸酯   50   50   60   60   20   20   40
  聚酯丙烯酸酯   10   10   20   20   60   60   40
  稀释剂   甲基丙烯酸丁酯   30   /   30   /   /   10   10
  甲基丙烯酸羟乙酯   /   5   /   20   25   /   15
  丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯   40   40   /   /   10   /   15
  乙氧基化双酚A二丙烯酸酯   /   /   /   20   /   25   10
  季戊四醇三丙烯酸酯   5   20   10   /   20   15   5
光引发剂   硫杂蒽酮   1.8   2.2   1.5   /   /   /   1.2
  2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦   /   /   /   1.5   2.3   1.6   0.8
  促进剂   邻苯甲酰磺酰亚胺   0.30   0.35   0.40   0.45   0.50   0.60   0.38
  还原剂   乙酰苯肼   0.3   0.4   0.5   0.2   0.3   0.5   0.35
  氧化剂   异丙苯过氧化氢   0.6   0.8   1.1   0.5   0.9   1.0   1.0
  螯合剂   乙二胺四乙酸二钠盐   0.6   0.8   1.2   1.3   0.5   0.9   1.0
阻聚剂   对苯二酚   0.2   0.3   0.35   0.5   /   /   /
  苯醌   /   /   /   /   0.2   0.3   0.35
  剪切强度(Mpa)   3.17   3.33   4.11   3.73   3.12   3.13   3.65
以上所列实施例及其剪切强度的测试结果表明：本发明的胶粘剂初期固化速度快，紫外光照射后，具有初期的粘接强度，厌氧固化机理在紫外光撤离以后继续交联完全固化后，对金属和塑料的剪切强度能达到2-3MPa.。

Claims (10)

1.一种紫外光-厌氧双重固化胶粘剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
预聚体：100-135份；
稀释剂：10-75份；
光引发剂：1-4份；
促进剂：0.3-0.6份；
还原剂：0.2-0.5份；
氧化剂：0.5-1.1份；
螯合剂：0.5-1.5份；
阻聚剂：0.2-0.5份。
2.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述的预聚体为聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的任一种或任两种的混合物。
3.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述的稀释剂为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述的光引发剂为苯乙酮、苯乙酮衍生物、安息香、安息香衍生物、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、硫杂蒽酮的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的胶粘剂，其特征在于：所述的苯乙酮衍生物为1-羟基环己基苯乙酮、α，α-二甲基-α-羟基苯乙酮或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；所述的安息香衍生物为安息香乙醚或安息香正丁醚。
6.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述的促进剂为邻苯甲酰磺酰亚胺。
7.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述的还原剂为苯甲酰肼、乙酰苯肼或二甲基苯胺。
8.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述的氧化剂为异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢或二异丙苯过氧化氢。
9.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述的螯合剂为乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸三钠盐或乙二胺四乙酸四钠盐。
10.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于：所述的阻聚剂为对苯二酚或苯醌。
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Assignee: Yantai Development Zone Taisheng Fine Chemicals New Material Co., Ltd.

Assignor: South China University of Technology

Contract record no.: 2012370000323

Denomination of invention: Ultraviolet-anaerobic dual curing adhesive

Granted publication date: 20110427

License type: Exclusive License

Record date: 20121228

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