CN102337099A

CN102337099A - 单组分可光热双重固化的胶粘剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102337099A
Application number: CN2010102389730A
Authority: CN
Inventors: 潘光君; 王建斌; 陈田安; 解海华
Original assignee: Yantai Darbond Electronic Materials Co Ltd
Current assignee: Yantai Darbond Technology Co Ltd
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2030-07-28
Also published as: CN102337099B

Abstract

本发明涉及一种单组分可光热双重固化的胶粘剂及其制备方法，所述单组分可光热双重固化的胶粘剂，由以下重量百分比的各原料组成：环氧树脂1～10％、乙烯基环氧树脂1-10％、丙烯酸酯类低聚物15～60％、丙烯酸酯类活性稀释剂20～50％、光引发剂2～7％和潜伏性固化剂0.5～7％；所述单组分可光热双重固化的胶粘剂的制备方法，包括按上述重量百分比称取适量的环氧树脂、乙烯基环氧树脂、丙烯酸酯类低聚物、丙烯酸酯类活性稀释剂、光引发剂和潜伏性固化剂，将其依次加入搅拌机内，于真空搅拌均匀，自然晾置至室温，密封包装即可。

Description

单组分可光热双重固化的胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种固化剂，尤其涉及一种单组分可光热双重固化的胶粘剂及其制备方法，适用于遮光或半透明材料的粘接应用，属于胶粘剂领域。

背景技术

光固化胶粘剂由于其固化速度快、环境友好、能源消耗量少、无溶剂挥发等众多突出优点而得到广泛研究，并且在各行各业中迅速推广。但是光固化胶粘剂也有其本身的局限，半透明材料或组件遮光部分对紫外光的吸收、阻挡和反射，光引发剂往往引发效率不高，胶粘剂不容易固化完全，使得胶粘剂胶层力学性能大大降低。

为解决光聚合过程中阴影部分无法固化的缺点，研究者们发展了将光固化与其他固化方式结合起来的双重固化体系。在双重固化体系中，体系的交联或聚合反应是通过两个独立的具有不同反应原理的阶段完成的，其中一个阶段是通过光固化反应，而另一个阶段是通过暗反应进行的，暗反应包括热固化、湿气固化、氧气固化或厌氧固化反应等。这样就可以利用光固化使体系快速定型或达到“表干”，而利用暗反应使“阴影”部分或底层部分固化完全，从而达到体系的“实干”。但是湿气固化、氧气固化和厌氧固化等方法都存在一定的局限，比如：固化物的性能较低、后固化速度较慢、适用场合有限制等等。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种单组分可光热双重固化的胶粘剂及其制备方法，以使光固化胶粘剂在阴影部分无法完全固化，并且光固化反应和热固化反应很好的结合起来，使反应体系均一。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种单组分可光热双重固化的胶粘剂，由以下重量百分比的各原料组成：环氧树脂1～10％、乙烯基环氧树脂1-10％、丙烯酸酯类低聚物15～60％、丙烯酸酯类活性稀释剂20～50％、光引发剂2～7％和潜伏性固化剂0.5～7％。

本发明的有益效果是：采用本发明的单组分可光热双重固化剂的胶粘剂，完全解决常规光固化胶粘剂在阴影部分无法完全固化的难题、并且乙烯基环氧树脂同时含有丙烯酸酯和环氧基团的特点，可以使光固化反应和热固化反应很好的结合起来，使反应体系均一，固化物性能优良，粘接可靠性高，适用范围广泛。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述环氧树脂为至少两个环氧基团的化合物，包括二官能环氧基的双酚A、双酚F的环氧树脂，多官能环氧基的环氧树脂，酚醛型环氧树脂，溴化型环氧树脂，邻-甲酚醛型环氧树脂和橡胶增韧型环氧树脂中的一种或任意几种的混合物。

进一步，所述乙烯基环氧树脂为甲基丙烯酸与环氧树脂通过反应合成的乙烯基环氧树脂，所述乙烯基环氧树脂的分子结构的一端为环氧基，另一端为丙烯酸酯基，其结构式如下：

进一步，所述丙烯酸酯类低聚物为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯等的一种或任意几种的混合物。

进一步，所述丙烯酸酯类活性稀释剂为单官能度或者两官能及以上官能团的丙烯酸酯单体，包括四氢呋喃丙烯酸酯(THFAA)、(甲基)丙烯酸异辛酯(ISOA)、(甲基)丙烯酸月桂酯(LA)、(甲基)丙烯酸异冰片酯(IBOA)、N，N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、1，4丁二醇二丙烯酸酯(HDDA)中的一种或任意几种的混合物。

进一步，所述光引发剂为牌号1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)、184(1-羟基环己基苯甲酮)、907(2-甲基1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮)、369(2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮)、819(双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化磷)、651(α，α’-二甲基苯偶酰缩酮)、ITX(异丙基硫杂蒽酮)、BP(二苯甲酮)、OMBB(邻苯甲酰基苯甲酸甲酯)、TPO(2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷)中的一种或任意几种的混合物。

进一步，所述潜伏性固化剂为胺类潜伏性固化剂，包括有机酸二酰肼化合物、咪唑及其衍生物、双氰胺和芳胺中的一种和任意几种的混合物。

单组分可光热双重固化的胶粘剂的制备方法，包括按以下重量百分比称取环氧树脂1～10％、乙烯基环氧树脂1-10％、丙烯酸酯类低聚物15～60％、丙烯酸酯类活性稀释剂20～50％、光引发剂2～7％和潜伏性固化剂0.5～7％，将其依次加入搅拌机内，抽真空至真空度为-0.08～-0.05MPa，于500～1000转/分搅拌0.5～2小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，密封包装即可。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行具体描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明所述的单组分可光热双重固化的胶粘剂，由以下重量百分比的各原料组成：环氧树脂1～10％、乙烯基环氧树脂1～10％、丙烯酸酯类低聚物15～60％、丙烯酸酯类活性稀释剂20～50％、光引发剂2～7％和潜伏性固化剂0.5～7％。

实施例1

按以下重量百分比准确称取各原料，双酚A型环氧树脂：5％、乙烯基环氧树脂：5％、聚氨酯丙烯酸酯低聚物：45％、IBOA：40％、光引发剂：184：3％、潜伏性固化剂咪唑：2％；将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，抽真空至真空度为-0.08MPa，于500转/分搅拌2小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，得到单组分可光热双重固化的胶粘剂，密封包装即可。

实施例2

按以下重量百分比准确称取各原料，双酚F型环氧树脂：10％、乙烯基环氧树脂：10％、环氧丙烯酸酯低聚物：28％、THFAA：35％、光引发剂：TPO：3％、潜伏性固化剂双氰胺：7％、潜伏性固化剂双氰胺：7％；将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，抽真空至真空度为-0.05MPa，于750转/分搅拌1小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，得到单组分可光热双重固化的胶粘剂，密封包装即可。

实施例3

按以下重量百分比准确称取各原料，脂环族环氧树脂：2％、乙烯基环氧树脂：2％、聚酯丙烯酸酯：50％、HDDA：40％、光引发剂1173：3％、光引发剂TPO：2.5％、潜伏性固化剂双氰胺：0.5％；将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，抽真空至真空度为-0.06MPa，于700转/分搅拌1.5小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，得到单组分可光热双重固化的胶粘剂，密封包装即可。

实施例4

按以下重量百分比准确称取各原料，双酚A型环氧树脂：5％、双酚F型环氧树脂：5％、乙烯基环氧树脂：10％、聚醚丙烯酸酯：35％、ISOA：20％、DMAA：20％、光引发剂819：2％、潜伏性固化剂双氰胺：3％；将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，抽真空至真空度为-0.07MPa，于800转/分搅拌1小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，得到单组分可光热双重固化的胶粘剂，密封包装即可。

实施例5

按以下重量百分比准确称取各原料，酚醛型环氧树脂：10％、乙烯基环氧树脂：5％、聚氨酯丙烯酸酯低聚物：40％、聚酯丙烯酸酯：10％、IBOA：15％、LA：15％、光引发剂TPO：2％、潜伏性固化剂咪唑：3％；将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，抽真空至真空度为-0.08MPa，于1000转/分搅拌0.5小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，得到单组分可光热双重固化的胶粘剂，密封包装即可。

通过下面的试验测试本发明的单组分可光热双重固化的胶粘剂的性能。

试验实施例1固化性能测试

按以下方法将实施例1-5的样品和现有的普通光固化胶粘剂进行了力学性能的对比测试：

制样方法：将胶涂在两块半透明的板材中进行固化；

光固化条件：光强14mW/cm²，光照时间100s；

后固化条件：100℃×30min。

试验实施例2力学性能测试

硬度测试：依据GB/T 531-1999测试；

拉伸强度测试：依据GB/T528-1998测试；

剪切强度测试：依据GB/T7124-1986测试。

测试结果如表1所示。

表1实施例1-5制得的样品与普通光固化胶粘剂性能对比测试结果

从上述结果可以看出，本发明所述的单组分可光热双重固化的胶粘剂比现有的普通光固化胶粘剂固化状态好，并且其力学性能良好，均能达到使用要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种单组分可光热双重固化的胶粘剂，其特征在于，由以下重量百分比的各原料组成：环氧树脂1～10％、乙烯基环氧树脂1-10％、丙烯酸酯类低聚物15～60％、丙烯酸酯类活性稀释剂20～50％、光引发剂2～7％和潜伏性固化剂0.5～7％。

2.根据权利要求1所述的单组分可光热双重固化的胶粘剂，其特征在于，所述环氧树脂为含有至少两个环氧基团的化合物，包括二官能环氧基的双酚A、双酚F的环氧树脂，多官能环氧基的环氧树脂，酚醛型环氧树脂，溴化型环氧树脂，邻-甲酚醛型环氧树脂和橡胶增韧型环氧树脂中的一种或任意几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的单组分可光热双重固化的胶粘剂，其特征在于，所述乙烯基环氧树脂为甲基丙烯酸与环氧树脂通过反应合成的乙烯基环氧树脂，所述乙烯基环氧树脂的分子结构的一端为环氧基，另一端为丙烯酸酯基，其结构式如下：

4.根据权利要求1所述的单组分可光热双重固化的胶粘剂，其特征在于，所述丙烯酸酯类低聚物为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯等的一种或任意几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的单组分可光热双重固化的胶粘剂，其特征在于，所述丙烯酸酯类活性稀释剂为单官能度或者两官能及以上官能团的丙烯酸酯单体，包括四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、1，4丁二醇二丙烯酸酯中的一种或任意几种的混合物。

6.根据权利要求1所述的单组分可光热双重固化的胶粘剂，其特征在于，所述光引发剂为牌号1173、184、907、369、819、651、ITX、BP、OMBB、TPO的光引发剂中的一种或任意几种的混合物。

7.根据权利要求1所述的单组分可光热双重固化的胶粘剂，其特征在于，所述潜伏性固化剂为胺类潜伏性固化剂，包括有机酸二酰肼化合物、咪唑及其衍生物、双氰胺和芳胺中的一种和任意几种的混合物。

8.一种单组分可光热双重固化的胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：按以下重量百分比称取环氧树脂1～10％、乙烯基环氧树脂1-10％、丙烯酸酯类低聚物15～60％、丙烯酸酯类活性稀释剂20～50％、光引发剂2～7％和潜伏性固化剂0.5～7％，将其依次加入搅拌机内，抽真空至真空度为-0.08～-0.05MPa，于500～1000转/分搅拌0.5～2小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，密封包装即可。