CN105331324B - 一种用于光学定位的自由基型紫外光固化胶及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于结构粘接技术领域，具体涉及一种用于光学定位的自由基型紫外光固化胶粘剂及制备方法。这种胶粘剂，由以下重量份的原料组成：低官能度和低Tg点的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯30～60份，丙烯酸类活性稀释剂20～50份，光引发剂2～5份，硅烷偶联剂1～3份；所述的低官能度和Tg点的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，是指官能度为2～3，Tg点为‑20～‑50℃；本发明制备的自由基型紫外光固化胶，解决了紫外光固化胶在结构粘接领域固化收缩率大，难以在光学定位中大范围应用的难题，且固化物性能优良，粘接可靠性高。
Description
技术领域
本发明属于结构粘接技术领域，具体涉及一种用于光学定位的自由基型紫外光固化胶粘剂及制备方法。
背景技术
众所周知，紫外光固化胶黏剂具有相容性好、固化速度快，强度高、环保等一些显著特点，因此广泛应用于光学领域、电子电器、数字光盘等领域。但是紫外光固化胶黏剂在光学领域的应用也存在一定的局限性。绝大部分紫外光固化胶黏剂固化反应为自由基型，由于其固化过程中体积收缩率比较大，一般在5%-10%，故在一些尺寸精度要求非常高的领域，如摄像模组中的光学定位，固化后体积收缩不仅导致粘接力下降，而且会直接影响产品的尺寸精度，由此带来的影响就会限制它的应用。虽然阳离子型UV胶黏剂收缩率低，但其固化性能容易受碱和湿气影响，且固化速率慢，在需要快速固化的光学定位中难以应用。环氧树脂胶粘剂的固化收缩率在2%-3%，但其施胶繁琐，对工艺操作要求较高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的自由基型紫外光固化胶黏剂在结构粘接领域固化体积收缩率大，难以在光学定位中大范围应用的难题，扩展紫外光固化胶的应用领域,提供一种用于光学定位的自由基型紫外光固化胶粘剂，该胶黏剂具有固化体积收缩率低、表干好、高强度、优异的抗湿热和耐高温性能。
本发明的另一目的在于提供上述自由基型紫外光固化胶粘剂的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种用于光学定位的自由基型紫外光固化胶粘剂，由以下重量份的原料组成：低官能度和低Tg点的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯30～60份，丙烯酸类活性稀释剂20～50份，光引发剂2～5份，硅烷偶联剂1～3份。
进一步，所述的低官能度和Tg点的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，是指官能度为2～3，Tg点为-20～-50℃。如长兴的6185，官能度为2，Tg点为-42.4℃。沙多玛的CN962，官能度为2，Tg点为-38℃。沙多玛的CN973J85,官能度为3，Tg点为-36℃。
进一步，所述的丙烯酸类活性稀释剂为单官能的丙烯酸酯单体，包括3,3，5-三甲基环己基丙烯酸酯（TMCHA），邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯(OPPEA)，异十三烷基甲基丙烯酸酯（ITDMA）,月桂酸丙烯酸酯（LA）中的一种或几种的混合物。
进一步，所述的光引发剂牌号1173（2- 羟基-2- 甲基-1- 苯基丙酮）、184（1- 羟基环己基苯甲酮）、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，所述的硅烷偶联剂，包括KH551,KH172,KH560,KH570中的一种或任意几种混合物。
本发明所述的一种用于光学定位的自由基型紫外光固化胶粘剂及制备方法包括：称取聚氨酯丙烯酸酯30～60份，丙烯酸类活性稀释剂20～50份，光引发剂2～7份，硅烷偶联剂1～3份，依次加入搅拌机内，温度控制在25～35℃，抽真空至真空度为-0.08～-0.05MPa,于500～1000转/分钟搅拌0.5～2小时，直至搅拌均匀，避光密封包装即可。
本发明的有益效果是：本发明制备的自由基型紫外光固化胶，解决了紫外光固化胶在结构粘接领域固化收缩率大，难以在光学定位中大范围应用的难题，且固化物性能优良，粘接可靠性高。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限
定本发明的范围。
实施例1
按重量百分比准确称取各原料，长兴的6185，40g；沙多玛的CN962，25g ；TMCHA，30g；光引发剂184，3g ；光引发剂TPO，1g ；KH560，1g。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，得到紫外光固化胶，密封包装即可。
实施例2
按重量百分比准确称取各原料，长兴的6185，35g；沙多玛的CN962，30g ；OPPEA，30g；光引发剂184，3g ；光引发剂TPO，1g ；KH560，1g。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，得到紫外光固化胶，密封包装即可
实施例3
按重量百分比准确称取各原料，长兴的6185，35g；沙多玛的CN973J85，30g ；OPPEA， 30g；光引发剂651，2g ；光引发剂TPO，1g ；KH570，2g。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700 转/ 分搅拌1.5 小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，得到紫外光固化胶，密封包装即可。
实施例4
按重量百分比准确称取各原料，长兴的6185，35g；沙多玛的CN973J85，30g ；ITDMA， 20g；TMCHA，10g；光引发剂651，2g ；光引发剂TPO，1g ；KH570，2g。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800 转/ 分搅拌1 小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，得到紫外光固化胶，密封包装即可。
实施例5
按重量百分比准确称取各原料，长兴的6185，50g；沙多玛的CN973J85，15g ；ITDMA， 20g；TMCHA，10g；光引发剂651，2g ；光引发剂TPO，1g ；KH560，2g。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800 转/ 分搅拌1 小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，得到紫外光固化胶，密封包装即可。
实施例6
按重量百分比准确称取各原料，长兴的6185，20g；沙多玛的CN973J85，45g ；LA，10g；TMCHA，20g；光引发剂651，2g ；光引发剂184，1g ；KH560，2g。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，得到紫外光固化胶，密封包装即可。
通过下面实验测试本发明的一种紫外光固化胶黏剂的体积收缩率和粘接强度。
试验方法：
将紫外光固化胶在标准模具内浇铸成型，用光强30mW/cm2 的紫外光固化箱进行固化，光照时间50s ；在25℃条件下准确测量出模具内腔尺寸（包括长、宽、高），准确至0.01mm。然后用浮力法测定固化后胶块的体积，通过计算得出体积收缩率。
将适量的紫外光固化胶涂分别在金属铝和亚克力表面，压合20s,用光强30mW/cm2的紫外光固化箱进行固化，光照时间50s ；在25℃条件下准确测量剪切强度。
测试结果如表一所示:
表一
| 试样 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| 体积收缩率（份） | 1.38 | 1.47 | 1.4 | 1.66 | 1.53 | 1.72 |
| 剪切强度 | 9.8 | 9.1 | 8.5 | 8.7 | 9 | 9.5 |
从上述结果可以看出，本发明的一种紫外光固化胶黏剂固化后收缩率很低，可满足光学定位的精度要求，粘接可靠性更好。
Claims (1)
1.一种用于光学定位的紫外光固化胶，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：低官能度和低Tg点的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯30～60份，丙烯酸类活性稀释剂20～50份，光引发剂2～5份，硅烷偶联剂1～3份；
所述的低官能度和Tg点的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，是指官能度为2～3，Tg点为-20～-50℃；
所述低官能度和Tg点的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，是指长兴的6185，沙多玛的CN962，沙多玛的CN973J85中的一种或任意几种的混合物；
所述丙烯酸酯类活性稀释剂为单官能度的丙烯酸酯单体，为3,3，5-三甲基环己基丙烯酸酯（TMCHA），邻苯基苯氧基乙基丙烯酸酯(OPPEA)，异十三烷基甲基丙烯酸酯（ITDMA）,月桂酸丙烯酸酯（LA）中的一种或任意几种的混合物；
所述光引发剂为1173（2- 羟基-2- 甲基-1- 苯基丙酮）、184（1- 羟基环己基苯甲酮）、819（双（2，4，6- 三甲基苯甲酰基）苯基氧化膦 ）、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膦 ) 中的一种或任意几种的混合物；
所述的硅烷偶联剂为KH551,KH172,KH560,KH570中的一种或任意几种混合物；
所述用于光学定位的紫外光固化胶，其特征在于按照以下步骤进行：
称取聚氨酯丙烯酸酯30～60份，丙烯酸类活性稀释剂20～50份，光引发剂2～5份，硅烷偶联剂1～3份，依次加入搅拌机内，温度控制在25～35℃，抽真空至真空度为-0.08～-0.05MPa,于500～1000转/分钟搅拌0.5～2小时，直至搅拌均匀，避光密封包装即可。
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