CN104629670A

CN104629670A - 一种具有高粘附性的无影胶及其制备方法

Info

Publication number: CN104629670A
Application number: CN201510058959.5A
Authority: CN
Inventors: 王益强; 甘水平; 林传军
Original assignee: Jiangsu Dalishi Investment Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Dalishi Investment Co Ltd
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2015-05-20

Abstract

本发明公开了一种具有高粘附性的无影胶及其制备方法。按质量份计，该无影胶由10～35份聚氨酯改性丙烯酸树脂、20～45份不饱和聚酯树脂、35～60份稀释剂和2～10份光敏剂制备得到。将聚氨酯改性丙烯酸树脂和不饱和聚酯树脂共混，结合了聚氨酯改性丙烯酸树脂粘附性高、柔韧性好以及不饱和聚酯树脂可室温固化常压成型、工艺性能好的优点，使无影胶固化后具有良好的粘附性，并且操作条件简便。

Description

一种具有高粘附性的无影胶及其制备方法

技术领域

本发明属于胶粘剂领域，尤其涉及一种具有高粘附性的无影胶及其制备方法。

背景技术

无影胶又称UV(UV是英文Ultraviolet Rays的缩写，即紫外光线)胶、光敏胶、紫外光固化胶，无影胶是指必须通过紫外线光照射才能固化的一类胶粘剂，它可以作为粘接剂使用，也可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。无影胶适用范围极广，在塑料与塑料、塑料与玻璃、塑料与金属等材料的粘接应用中都有很好的粘接效果；通过破坏试验的测试可达到塑料本体破裂而不脱胶，并且可最快几秒钟定位、一分钟达到最高强度，极大地提高了工作效率；固化后完全透明、产品长期不变黄、不白化；对比传统的瞬干胶具有耐环测、柔韧性好等优点。

传统环氧树脂胶和普通不饱和树脂型无影胶强度低，粘附性差；并且胶是溶剂型的，在固化时和固化后产生一些有毒气体，对环境和人体的健康都有不利影响；另外胶固化时需要高温，不仅增加了能耗，固化时间不可控而且也不利于操作安全。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有高粘附性的无影胶。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有高粘附性的无影胶，按质量份计，由以下原料制备得到：

优选地，一种具有高粘附性的无影胶，按质量份计，由以下原料制备得到：

环氧丙烯酸酯固化后涂膜具有良好的附着力、耐化学性和强度，但是固化膜柔韧性不足，脆性大。聚氨酯具有粘结性优良、结构易于控制、链段柔韧性优良的特点，向环氧树脂主链上引入柔韧性较强的聚氨酯链段可改善环氧丙烯酸酯树脂的柔韧性。

聚氨酯改性丙烯酸树脂为异氰酸酯与环氧丙烯酸酯接枝共聚物，除此之外，还可采用类似性质的聚氨酯改性丙烯酸树脂。利用异氰酸酯对环氧丙烯酸酯改性形成异氰酸酯与环氧丙烯酸酯接枝共聚物，通过—NCO基与环氧丙烯酸酯侧链—OH反应，在分子侧链引入氨基甲酸酯链段，改变了树脂原有的分子结构，侧链大分子可自由转动，使固化物柔韧性增加。

不饱和聚酯树脂是热固性树脂中最常用的一种，它是由饱和二元酸、不饱和二元酸和二元醇缩聚而成的线形聚合物，经过交联单体或活性溶剂稀释形成的具有一定粘度的树脂溶液。迄今，国内外用作复合材料基体的不饱和聚酯(树脂)基体基本上是邻苯二甲酸型(简称邻苯型)、间苯二甲酸型(简称间苯型)、双酚A型和乙烯基酯型、卤代不饱和聚酯树脂等。不饱和聚酯树脂可以在室温下固化，常压下成型，工艺性能灵活，固化后树脂综合性能好，良好的工艺性能是不饱和聚酯树脂的最大优点。

将聚氨酯改性丙烯酸树脂和不饱和聚酯树脂共混，结合了聚氨酯改性丙烯酸树脂粘附性高、柔韧性好以及不饱和聚酯树脂可室温固化常压成型、工艺性能好的优点，使无影胶固化后具有良好的粘附性，并且操作条件简便。

本发明的不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂、卤代不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂中的一种或至少两种；

优选地，所述邻苯型不饱和聚酯树脂为191型、196型、306型、191C型、196S型、3301型、902型、199型邻苯型不饱和聚酯树脂中的一种或至少两种。

稀释剂是参加固化反应的活性稀释剂，不仅可以降低体系的粘度，还能影响固化动力学、聚合程度以及所生成聚合物材料的各种性能，可以分为单官能团和多官能团活性稀释剂。丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、苯乙烯以及乙烯基吡咯烷酮因为易挥发性、易燃性和毒性而不再被使用。

本发明的稀释剂为低气味、低刺激性、低挥发性的甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)、异冰片基丙烯酸酯(IBOA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)和1，6-已二醇双丙烯酸酯(HDDA)中的一种或至少两种。

光敏剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-苯基苄-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-羟基-2-甲基-1-辛基-1-丙酮中的一种或至少两种。

本发明的目的之二在于提供一种具有高粘附性的无影胶的制备方法，包括以下步骤：按配比将聚氨酯改性丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂、稀释剂依次加入搅拌釜中混合搅拌，混合均匀后加入光敏剂继续搅拌，得到无影胶。

搅拌釜搅拌条件为常温常压，搅拌时间为20～50min，例如20min、30min、40min、50min。

制备得到的无影胶之后，在使用无影胶时用UV灯照射固化，所述UV灯的功率密度为10～240w/cm，例如10w/cm、20w/cm、30w/cm、40w/cm、50w/cm、60w/cm、80w/cm、100w/cm、120w/cm、130w/cm、160w/cm、180w/cm、200w/cm、220w/cm、230w/cm、240w/cm。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：将聚氨酯改性丙烯酸树脂和不饱和聚酯树脂共混，结合了聚氨酯改性丙烯酸树脂粘附性高、柔韧性好以及不饱和聚酯树脂可室温固化常压成型、工艺性能好的优点，使无影胶固化后具有良好的粘附性，并且操作条件简便。

选用无毒的稀释剂，本发明的无影胶固化过程没有有害溶剂释放。另外，添加光敏剂，使用紫外光固化，可有效控制固化时间。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。

实施例1

称取聚氨酯改性丙烯酸树脂600kg，191型不饱和聚酯树脂900kg，稀释剂HEMA，DPGDA各600kg。将聚氨酯改性丙烯酸树脂、191型不饱和聚酯树脂、稀释剂HEMA，DPGDA依次投入到反应釜中混合搅拌，搅拌过程中温度控制在常温，常压搅拌，时间为30min左右，搅拌呈均一状态即可停止。称取光敏剂2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷90kg，投入到反应釜搅拌，搅拌过程中温度控制在常温，常压搅拌，时间为30min左右，搅拌呈均一胶体得到无影胶。

常温固化后测胶体的拉剪强度，实验结果见表1；采用UV灯照射固化，以UV灯管长度10cm，管径Φ2cm，照射距离5cm为标准，设置UV灯功率密度为240w/cm，固化后测胶体的拉剪强度，实验结果见表1。

实施例2

称取聚氨酯改性丙烯酸树脂500kg，191型不饱和聚酯树脂900kg，稀释剂HDDA，IBOA各600kg。将聚氨酯改性丙烯酸树脂、191型不饱和聚酯树脂、稀释剂HDDA，IBOA依次投入到反应釜中混合搅拌，搅拌过程中温度控制在常温，常压搅拌，时间为30min左右，搅拌呈均一状态即可停止。称取光敏剂2-苯基苄-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮90kg，投入到反应釜搅拌，搅拌过程中温度控制在常温，常压搅拌，时间为30min左右，搅拌呈均一胶体得到无影胶。

采用UV灯照射，以UV灯管长度10cm，管径Φ2cm，照射距离5cm为标准，设置UV灯功率密度为240w/cm，固化后测胶体的拉剪强度，实验结果见表1。

对比例1

称取191型不饱和聚酯树脂900kg，稀释剂IBOMA 1200kg。将191型不饱和聚酯树脂、稀释剂IBOMA依次投入到反应釜中混合搅拌，搅拌过程中温度控制在常温，常压搅拌，时间为30min左右，搅拌呈均一状态即可停止。称取光敏剂2-羟基-2-甲基-1-辛基-1-丙酮90kg，投入到反应釜搅拌，搅拌过程中温度控制在常温，常压搅拌，时间为30min左右，搅拌呈均一胶体得到无影胶。

对比例2

环氧树脂胶的制备

A组分：称取E-54环氧树脂100kg，稀释剂苯基缩水甘油醚10kg，常温常压搅拌混合30min得A组分；

B组分：称取二乙烯三胺40kg，促进剂三-(二甲胺基甲基)苯酚5kg，常温常压搅拌混合30min得B组分。

按重量比2:1混合均匀制得环氧树脂胶。

常温固化后测胶体的拉剪强度，实验结果见表1。

实施例4

取实施例1配制的胶体，常温固化，记录固化时间，实验结果见表2。

实施例5

取实施例1配制的胶体，UV灯照射固化，以UV灯管长度10cm，管径Φ2cm，照射距离5cm为标准，设置UV灯功率密度为80w/cm，记录固化时间，实验结果见表2。

实施例6

取实施例1配制的胶体，UV灯照射固化，以UV灯管长度10cm，管径Φ2cm，照射距离5cm为标准，设置UV灯功率密度为120w/cm，记录固化时间，实验结果见表2。

实施例7

取实施例1配制的胶体，UV灯照射固化，以UV灯管长度10cm，管径Φ2cm，照射距离5cm为标准，设置UV灯功率密度为160w/cm，记录固化时间，实验结果见表2。

实施例8

取实施例1配制的胶体，UV灯照射固化，以UV灯管长度10cm，管径Φ2cm，照射距离5cm为标准，设置UV灯功率密度为240w/cm，记录固化时间，实验结果见表2。

对比例3

取对比例2制得的环氧树脂胶，常温固化，记录固化时间，实验结果见表2。

表1

由表1知，用UV灯照射固化，无影胶中不添加聚氨酯改性丙烯酸树脂时，胶的拉剪强度为3MPa；添加500kg聚氨酯改性丙烯酸树脂时，胶的拉剪强度为7MPa；添加600kg聚氨酯改性丙烯酸树脂时，胶的拉剪强度为8MPa；由此可以看出，聚氨酯改性丙烯酸树脂添加后与不饱和树脂共混，有效提高了无影胶的拉剪强度，使胶的粘附性能提高。

对于添加了聚氨酯改性丙烯酸树脂的无影胶，常温固化和UV灯照射固化对胶的拉剪强度没有影响。

添加了聚氨酯改性丙烯酸树脂的无影胶相比传统环氧树脂胶和未添加聚氨酯改性丙烯酸树脂的普通不饱和树脂型无影胶的拉剪强度有了很大的提升，粘附性能更好。

表2

施工使用中用刷子将胶体涂刷于粘结物表面，粘结面必须有一面可透光，由表2可知，添加了聚氨酯改性丙烯酸树脂的无影胶在室温条件下10min可完全固化，若用UV灯照射，最快30s后即可完成固化；而普通环氧树脂胶无法达到上述效果，常温固化需要30min。由此可见，UV灯功率密度越大，固化时间越快，可通过选择UV灯功率密度来有效控制无影胶的固化时间。

以上实施例仅用来说明本发明的详细方法，本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种具有高粘附性的无影胶，其特征在于，按质量份计，由以下原料制备得到：

2.根据权利要求1所述的一种具有高粘附性的无影胶，其特征在于，按质量份计，由以下原料制备得到：

3.根据权利要求1所述的一种具有高粘附性的无影胶，其特征在于，所述聚氨酯改性丙烯酸树脂为异氰酸酯与环氧丙烯酸酯接枝共聚物。

4.根据权利要求1所述的一种具有高粘附性的无影胶，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂、卤代不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂中的一种或至少两种。

5.根据权利要求4所述的一种具有高粘附性的无影胶，其特征在于，所述邻苯型不饱和聚酯树脂为191型、196型、306型、191C型、196S型、3301型、902型、199型邻苯型不饱和聚酯树脂中的一种或至少两种。

6.根据权利要求1所述的一种具有高粘附性的无影胶，其特征在于，所述稀释剂为HEMA、DPGDA、HDDA、IBOA和IBOMA中的一种或至少两种。

7.根据权利要求1所述的一种具有高粘附性的无影胶，其特征在于，所述光敏剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、2-苯基苄-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-羟基-2-甲基-1-辛基-1-丙酮中的一种或至少两种。

8.如权利要求1～7任意一项所述的一种具有高粘附性的无影胶的制备方法，其特征在于，按配比将聚氨酯改性丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂、稀释剂依次加入搅拌釜中混合搅拌，混合均匀后加入光敏剂继续搅拌，得到所述无影胶。

9.根据权利要求8所述的一种具有高粘附性的无影胶的制备方法，其特征在于，所述搅拌釜搅拌条件为常温常压，所述搅拌时间为20～50min。

10.根据权利要求8所述的一种具有高粘附性的无影胶的制备方法，其特征在于，所述得到无影胶之后，在使用无影胶时用UV灯照射固化，所述UV灯的功率密度为10～240w/cm。