CN105713550B - 一种用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶及其制备方法 - Google Patents

一种用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶及其制备方法，所述用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶包含的组分及其重量份数为：接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯40～90份，活性稀释剂10～55份，光引发剂1～5份。本发明的用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶，在紫外光照射下能快速固化，而且对玻璃基材具有较强的粘接强度，同时具有高折光性，折光指数≥1.50，能满足玻璃光学器件的黏接固定，解决现有玻璃光学器件用胶粘剂折光指数低等缺陷。

Description

一种用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶及其制备方法
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域，尤其涉及一种用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶及其制备方法。
背景技术
光学材料广泛应用在眼镜镜片、光学镜头、光学仪器、LCD/LED显示器以及信息存储等诸多领域。从结构上来看，光学材料分为无机材料和有机（聚合物）材料两类。光学材料的折射率是其光学性能的最重要指标之一，对材料应用有着决定性的影响。
无机光学材料（光学玻璃）历史悠久，品种众多，其折光指数nD=1.437-1.935，包括无色光学玻璃、有色光学玻璃、耐辐射光学玻璃、防辐射玻璃和光学石英玻璃等，在工业上广泛用于制造光学仪器的透镜、棱镜、反射镜、窗口等。无机光学材料折射率可选择区域较广，有较高的折射率良好的透光性、良好的耐化学性、耐磨性、抗吸湿性等性能。但无机光学材料存在一些缺点，例如材料本身脆性很大，材料的抗冲击强度不高，容易碎裂，影响器件的使用寿命。
为克服无机光学材料的缺点，有机光学材料得到了广泛的研究、发展和应用。和无机光学材料相比，有机光学材料具有以下一些突出优点，例如加工性能好，可以获得微米级别的精细结构，适合应用在特殊要求的器件，比如光盘和衍射光栅；成型方式多样，可以根据实际应用的需要选择合适的成型方式，大大降低了施工难度。此外，聚合物光学材料的韧性、抗冲击性能等机械性能较好，使用寿命长、安全系数较高。还具有密度小质量轻，容易染色等等优点。当然，有机光学材料受限于聚合物自身的化学结构，也具有折光指数不高、硬度低，耐热性、耐候性、耐磨性、耐溶剂性、抗吸湿性较差等缺点。
由于有机光学材料的折光指数不高，现有的光学器件大部分还是采用无机光学材料（光学玻璃）来制作，但这些玻璃光学器件的黏接固定也需要高折光的胶粘剂。现有的玻璃胶粘剂大部分都不具有高折光性，虽然胶接层很薄，但低折光率的胶接层还是会影响玻璃光学器件的光学效果，随着对产品质量越来越高的要求，玻璃光学器件中黏接固定所用胶粘剂也需要是高折光的。
目前常见的有机光学材料以聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚-4-甲基-1-戊烯、聚双烯丙基二甘醇二碳酸酯、聚酰胺等光学塑料材料为主，这些光学塑料主要作为基体材料（塑料）取代部分无机光学材料制备镜片、光学薄膜、棱镜等部件而应用于光学仪器等设备上，无法作为胶接层应用于玻璃光学器件的黏接固定。
发明内容
针对以上技术问题，本发明公开了一种用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶及其制备方法，所述用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶在紫外光照射下能快速固化，对玻璃基材具有较强的粘接强度，同时具有高折光性，折光指数≥1.50，能满足玻璃光学器件的黏接固定，解决现有玻璃光学器件用胶粘剂折光指数低等缺陷。
对此，本发明采用的技术方案为：
一种用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶，其包含的组分及其重量份数为：接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯，40～90份；活性稀释剂，10～55份；光引发剂，1～5 份。
采用此技术方案，所述用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶以含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯为基础配制，并且硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯的接枝改性率在50%以上，通过紫外光引发自由基固化，该种胶粘剂在紫外光照射下能快速固化，对玻璃基材具有较强的粘接强度，同时具有高折光性，折光指数≥1.50，能满足玻璃光学器件的黏接固定。
作为本发明的进一步改进，用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶，其包含的组分及其重量份数为：接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯55~75份，活性稀释剂21~36份，光引发剂4~5 份。
作为本发明的进一步改进，用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶，其包含的组分及其重量份数为：接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯75份，活性稀释剂21份，光引发剂4 份。
作为本发明的进一步改进，所述活性稀释剂为单官能团稀释剂、双官能团稀释剂、三官能团稀释剂中一种或几种的混合物。
作为本发明的进一步改进，所述的单官能团稀释剂为丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、N-乙烯吡烷酮中的至少一种。
作为本发明的进一步改进，所述双官能团稀释剂为邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸三丙二醇二丙烯酸酯、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中的至少一种。
作为本发明的进一步改进，所述三官能团稀释剂为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至少一种。
作为本发明的进一步改进，所述的光引发剂为安息香及其衍生物、苯偶酰衍生物、二烷氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、酰基膦氧化物、二苯酮或杂环芳酮类化合物的至少一种。
作为本发明的进一步改进，所述的光引发剂为安息香甲醚、安息香乙醚、安息香正丁醚、二苯基乙二酮、二烷氧基苯乙酮、氯化苯乙酮、二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,4,6- 三甲基二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮、1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的至少一种。
作为本发明的进一步改进，所述接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯采用以下步骤制备得到：
步骤S1：合成含硫环氧丙烯酸酯链段；
步骤S2：合成含硫聚氨酯丙烯酸酯链段；
步骤S3：往反应容器中加入步骤S1合成的含硫环氧丙烯酸酯链段以及步骤S2合成的含硫聚氨酯丙烯酸酯链段，并加入二丁基二月桂酸锡，其中，所述含硫环氧丙烯酸酯链段和含硫聚氨酯丙烯酸酯链段的加入量满足含硫环氧丙烯酸酯与－NCO基团摩尔比为1：0.5～1；二丁基二月桂酸锡所占的质量百分比为0.1～0.3%；在70～110℃下反应3～5h，得到接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯丙烯酸酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯树脂。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中合成含硫环氧丙烯酸酯链段包含以下子步骤：在反应容器中加入环氧氯丙烷，搅拌加热至50～100℃，再加入二硫醇，二硫醇的加入量满足二硫醇与环氧氯丙烷的摩尔比为1：5～10；然后加入相同体积的质量浓度20%的氢氧化钠溶液，搅拌反应0.5～2h，冷却后，加入2～5倍体积的乙醚和2～5倍体积的蒸馏水，分出有机层，水洗至中性，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压去除溶剂，得到含硫环氧；将所得的含硫环氧加入反应容器中，搅拌加热至90～130℃，然后加入占质量分数为0.1～1.0%的催化剂N，N-二甲基苄胺和0.1～0.8%的阻聚剂对羟基苯甲醚；再加入丙烯酸，所述丙烯酸的加入量满足环氧基团与丙烯酸的摩尔比为1：1；继续反应2～6h，通过碱滴定至体系的酸值≤3mgKOH/g时，得到含硫环氧丙烯酸酯链段。
其中，所述二硫醇为2,4-二巯基嘧啶、4,4'-二巯基二苯硫醚、1，6－己二硫醇、2,5－二巯基噻二唑、1，8-辛二硫醇、1，2-乙二硫醇、1，3-丙二硫醇、1，9-壬二硫醇、 1，7-庚二硫醇、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇中的至少一种。
作为本发明的进一步改进，步骤S2中合成含硫聚氨酯丙烯酸酯链段的制备包含以下子步骤：在反应容器中加入二异氰酸酯，加热至50～90℃；搅拌，然后将二硫醇滴加入二异氰酸酯中，所述二硫醇中含有二丁基二月桂酸锡，其中，二异氰酸酯与二硫醇的摩尔比为2：1，所述二丁基二月桂酸锡所占的质量百分比为0.1～1.0%；反应2～5h后，往反应体系中加入羟基丙烯酸酯，所述的羟基丙烯酸酯的加入量满足羟基丙烯酸酯与二异氰酸酯的摩尔比为1～1.1: 2，所述的羟基丙烯酸酯添加有总质量0.1～1.0%的对羟基苯甲醚；将反应体系加热至65～110℃，继续反应2～5h，得到一端有—NCO基团的含硫聚氨酯丙烯酸酯预聚体；
其中，所述的二硫醇为2,4-二巯基嘧啶、4,4'-二巯基二苯硫醚、1，6－己二硫醇、2,5－二巯基噻二唑、1，8-辛二硫醇、1，2-乙二硫醇、1，3-丙二硫醇、1，9-壬二硫醇、1，7-庚二硫醇、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇中的至少一种；
所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)中的至少一种。
本发明还提供了一种如上所述的用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先将接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯与活性稀释剂搅拌混合均匀，然后加入光引发剂搅拌均匀，搅拌速度为10~150rpm，真空振动脱泡，即得到用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
采用本发明的技术方案，将含硫基团引入丙烯酸酯树脂结构中，并采用紫外光固化，该树脂与活性稀释剂配制后，在紫外光照射后，树脂中的双键快速固化，而且对玻璃基材具有较强的粘接强度，同时具有高折光性，折光指数≥1.50，能满足玻璃光学器件的黏接固定，解决现有玻璃光学器件用胶粘剂折光指数低等缺陷；同时，有良好的耐醇性和耐水性，能广泛的应用于玻璃光学仪器，如照相镜头、手机镜头模组、滤色镜、棱镜、偏振镜等的黏接固定。
具体实施方式
下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
实施例1
一种用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶，包含的组分及重量份数如下：
接枝改性率100%的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯 75
丙烯酸羟乙酯 5
1,4-丁二醇二丙烯酸酯 10
三丙二醇二丙烯酸酯 6
2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮 4
所述含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯的制备方法为：
第一步，在1000mL三口烧瓶中加入3mol的环氧氯丙烷，搅拌加热至60℃，再加入0.3mol的1，8-辛二硫醇，再加入约200mL的20%NaOH溶液，搅拌反应0.5h，冷却至室温，加入2倍体积的乙醚和2倍体积的蒸馏水，分出有机层，水洗至中性，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压去除溶剂，得到含硫环氧；称取0.2mol上述合成的含硫环氧加入500mL三口烧瓶中，搅拌加热至110℃，然后加入占质量分数为0.5%的催化剂N，N-二甲基苄胺和0.5%的阻聚剂对羟基苯甲醚；再加入0.4mol的丙烯酸，继续反应4h，得到含硫环氧丙烯酸酯①。
第二步，在1000mL的三口烧瓶中加入1.0mol的甲苯二异氰酸酯（TDI)，加热到55℃，二丁基二月桂酸锡按总质量的0.5％加入到0.5mol的1，8-辛二硫醇，滴加入甲苯二异氰酸酯（TDI)溶液中，滴完后继续反应3h，在0.5mol的丙烯酸羟乙酯中加入0.5％的对羟基苯甲醚，加入上述反应体系，升温至90℃反应2h，即得到一端还有—NCO基团的含硫聚氨酯丙烯酸酯②。
第三步，在500mL的三口烧瓶中加入0.1mol的含硫环氧丙烯酸酯①，加入0.1mol的聚氨酯丙烯酸酯②，加入占总质量0.3%的二丁基二月桂酸锡，加热至90℃下反应3.5h即得到接枝改性率100%的含硫聚氨酯丙烯酸酯改性含硫环氧丙烯酸酯树脂。
所述用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶制备方法是：先将合成的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯与丙烯酸羟乙酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯搅拌混合均匀，然后加入光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮低速搅拌均匀，真空振动脱泡，即得用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶。
将得到的用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶涂布于玻璃基板上，紫外光固化后测试其性能，检测本实施例的胶粘剂的黏接强度为1.2MPa（压剪强度），有良好的耐醇性和耐水性，折光指数为1.535。
实施例2
一种用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶，包含的组分及重量份数如下：
接枝改性率80%的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯 65
1,6-己二醇二丙烯酸酯 15
二丙二醇二丙烯酸酯 10
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 5
2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮 3
1-羟基环己基苯基甲酮 2
所述含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯的制备方法为：
第一步，在1000mL三口烧瓶中加入4mol的环氧氯丙烷，搅拌加热至60℃，再加入0.4mol的4,4'-二巯基二苯硫醚，再加入约300mL的20%NaOH溶液，搅拌反应0.5h，冷却至室温，加入2倍体积的乙醚和2倍体积的蒸馏水，分出有机层，水洗至中性，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压去除溶剂，得到含硫环氧；称取0.3mol上述合成的含硫环氧加入500mL三口烧瓶中，搅拌加热至110℃，然后加入占质量分数为0.6%的催化剂N，N-二甲基苄胺和0.7%的阻聚剂对羟基苯甲醚；再加入0.6mol的丙烯酸，继续反应5h，得到含硫环氧丙烯酸酯①。
第二步，在1000mL的三口烧瓶中加入1.0mol的二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI)，加热到55℃，二丁基二月桂酸锡按总质量的0.5％加入到0.5mol的4,4'-二巯基二苯硫醚，滴加入二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI)溶液中，滴完后继续反应4h，在0.5mol的丙烯酸羟乙酯中加入0.8％的对羟基苯甲醚，加入上述反应体系，升温至90℃反应2h，即得到一端还有—NCO基团的含硫聚氨酯丙烯酸酯②。
第三步，在500mL的三口烧瓶中加入0.1mol的含硫环氧丙烯酸酯①，加入0.08mol的聚氨酯丙烯酸酯②，加入占总质量0.2%的二丁基二月桂酸锡，加热至80℃下反应5h，即得到接枝改性率80%的含硫聚氨酯丙烯酸酯改性含硫环氧丙烯酸酯树脂。
所述用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶的制备方法同实施例1。
将得到的胶粘剂涂布于玻璃基板上，紫外光固化后测试其性能，检测本实施例的胶粘剂的黏接强度为1.5MPa（压剪强度），有良好的耐醇性和耐水性，折光指数为1.613。
实施例3
一种用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶，包含的组分及重量份数如下：
接枝改性率60%的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯 55
丙烯酸丁酯 5
三丙二醇二丙烯酸酯 10
丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯 20
三乙二醇二丙烯酸酯 6
1-羟基环己基苯基甲酮 2
1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮 2
所述含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯的制备方法为：
第一步，在1000mL三口烧瓶中加入3mol的环氧氯丙烷，搅拌加热至60℃，再加入0.3mol的1，9-壬二硫醇，再加入约200mL的20%NaOH溶液，搅拌反应0.5h，冷却至室温，加入2倍体积的乙醚和2倍体积的蒸馏水，分出有机层，水洗至中性，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压去除溶剂，得到含硫环氧；称取0.2mol上述合成的含硫环氧加入500mL三口烧瓶中，搅拌加热至120℃，然后加入占质量分数为0.8%的催化剂N，N-二甲基苄胺和0.5%的阻聚剂对羟基苯甲醚；再加入0.4mol的丙烯酸，继续反应3h，得到含硫环氧丙烯酸酯①。
第二步，在1000mL的三口烧瓶中加入1.0mol的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，加热到60℃，二丁基二月桂酸锡按总质量的0.5％加入到0.5mol的1，9-壬二硫醇，滴加入六亚甲基二异氰酸酯(HDI)溶液中，滴完后继续反应4h，在0.5mol的丙烯酸羟乙酯中加入1.0％的对羟基苯甲醚，加入上述反应体系，升温至85℃反应3h，即得到一端还有—NCO基团的含硫聚氨酯丙烯酸酯②。
第三步，在500mL的三口烧瓶中加入0.1mol的含硫环氧丙烯酸酯①，加入0.06mol的聚氨酯丙烯酸酯②，加入占总质量0.2%的二丁基二月桂酸锡，加热至90℃下反应4h，即得到接枝改性率60%的含硫聚氨酯丙烯酸酯改性含硫环氧丙烯酸酯树脂。
所述用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶的制备方法同实施例1。
将得到的胶粘剂涂布于玻璃基板上，紫外光-热双重固化后测试其性能，检测本发明的胶粘剂黏接强度为1.1MPa（压剪强度），有良好的耐醇性和耐水性，折光指数为1.510。
对比实施例1
如果含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯过程中接枝率较低，也会影响胶粘剂黏接强度与折光指数。
含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯 （接枝率50%以下） 50
丙烯酸丁酯 5
三丙二醇二丙烯酸酯 12
丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯 23
三乙二醇二丙烯酸酯 6
1-羟基环己基苯基甲酮 2
1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮 2
所述含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯的制备方法为：
第一步，在1000mL三口烧瓶中加入3mol的环氧氯丙烷，搅拌加热至60℃，再加入0.3mol的1，9-壬二硫醇，再加入约200mL的20%NaOH溶液，搅拌反应0.5h，冷却至室温，加入2倍体积的乙醚和2倍体积的蒸馏水，分出有机层，水洗至中性，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压去除溶剂，得到含硫环氧；称取0.2mol上述合成的含硫环氧加入500mL三口烧瓶中，搅拌加热至120℃，然后加入占质量分数为0.8%的催化剂N，N-二甲基苄胺和0.5%的阻聚剂对羟基苯甲醚；再加入0.4mol的丙烯酸，继续反应3h，得到含硫环氧丙烯酸酯①。
第二步，在1000mL的三口烧瓶中加入1.0mol的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，加热到60℃，二丁基二月桂酸锡按总质量的0.5％加入到0.5mol的1，9-壬二硫醇，滴加入六亚甲基二异氰酸酯(HDI)溶液中，滴完后继续反应4h，在0.5mol的丙烯酸羟乙酯中加入1.0％的对羟基苯甲醚，加入上述反应体系，升温至85℃反应3h，即得到一端还有—NCO基团的含硫聚氨酯丙烯酸酯②。
第三步，在500mL的三口烧瓶中加入0.1mol的含硫环氧丙烯酸酯①，加入0.02mol的聚氨酯丙烯酸酯②，加入占总质量0.2%的二丁基二月桂酸锡，加热至90℃下反应4h，即得到接枝改性率低于50%含硫聚氨酯丙烯酸酯改性含硫环氧丙烯酸酯树脂。
所述的胶粘剂的制备方法同实施例1。
将制备得到的胶粘剂涂布于玻璃基板上，采用紫外光-热双重固化后测试其性能，检测本发明的胶粘剂黏接强度为0.98MPa（压剪强度），有良好的耐醇性和耐水性，折光指数为1.482。
对比实施例2
目前常见的用于玻璃器件的其它紫外光固化光学胶配方：
环氧丙烯酸酯 70
丙烯酸羟乙酯 5
二丙二醇二丙烯酸酯 15
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 7
2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮 3
将上述物质进行混合得到胶粘剂，将胶粘剂涂布于玻璃基板上，紫外光固化后测试其性能，检测胶粘剂黏接强度为0.92MPa（压剪强度），有良好的耐醇性和耐水性，折光指数为1.2957。
通过对实施例1~实施例3以及对比实施例1、对比实施例1的测试结果进行对比来看，本发明的胶粘剂具有以下优点：
（1）由于选用改性树脂，通过控制接枝率及配方调整，胶粘剂黏接强度要比普通紫外光固化胶粘剂的黏接强度高，普通紫外光固化胶粘剂黏接强度为0.92MPa，本发明胶粘剂黏接强度在1.1MPa以上，最高可达1.5MPa。
（2）本发明的胶粘剂最大优点是通过控制接枝率及含S基团等方法，得到的胶粘剂具有折光率高，其折光率可以控制在1.5以上，普通紫外光固化光学胶折光率在1.3以上。本发明胶粘剂可应用于玻璃光学器件的黏接，并可提供高折光性，并不影响整个器件的光学特性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种紫外光固化光学胶在玻璃光学器件粘结中的应用，其特征在于：所述紫外光固化光学胶的组分及其重量份数为：接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯40～90份，活性稀释剂10～55份，光引发剂1～5 份; 所述活性稀释剂为单官能团稀释剂、双官能团稀释剂、三官能团稀释剂中一种或几种的混合物; 所述的单官能团稀释剂为丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的至少一种；
所述双官能团稀释剂为邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸三丙二醇二丙烯酸酯、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中的至少一种；
所述三官能团稀释剂为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至少一种。
2. 根据权利要求1所述的紫外光固化光学胶在玻璃光学器件粘结中的应用，其特征在于：所述紫外光固化光学胶包含的组分及其重量份数为：接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯55~75份，活性稀释剂21~36份，光引发剂4~5 份。
3.根据权利要求1所述的紫外光固化光学胶在玻璃光学器件粘结中的应用，其特征在于：所述的光引发剂为安息香及其衍生物、苯偶酰衍生物、二烷氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、酰基膦氧化物、二苯酮或杂环芳酮类化合物的至少一种。
4. 根据权利要求3所述的紫外光固化光学胶在玻璃光学器件粘结中的应用，其特征在于：所述的光引发剂为安息香甲醚、安息香乙醚、安息香正丁醚、二苯基乙二酮、二烷氧基苯乙酮、氯化苯乙酮、二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,4,6- 三甲基二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮、1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的至少一种。
5.根据权利要求1~4任意一项所述的紫外光固化光学胶在玻璃光学器件粘结中的应用，其特征在于，所述接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯采用以下步骤制备得到：
步骤S1：合成含硫环氧丙烯酸酯链段；
步骤S2：合成含硫聚氨酯丙烯酸酯链段；
步骤S3：往反应容器中加入步骤S1合成的含硫环氧丙烯酸酯链段以及步骤S2合成的含硫聚氨酯丙烯酸酯链段，并加入二丁基二月桂酸锡，其中，所述含硫环氧丙烯酸酯链段和含硫聚氨酯丙烯酸酯链段的加入量满足含硫环氧丙烯酸酯与－NCO基团摩尔比为1：0.5～1；二丁基二月桂酸锡所占的质量百分比为0.1～0.3%；在70～110℃下反应3～5h，得到接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯丙烯酸酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯树脂。
6.根据权利要求5所述的紫外光固化光学胶在玻璃光学器件粘结中的应用，其特征在于，步骤S1中合成含硫环氧丙烯酸酯链段包含以下子步骤：在反应容器中加入环氧氯丙烷，搅拌加热至50～100℃，再加入二硫醇，二硫醇的加入量满足二硫醇与环氧氯丙烷的摩尔比为1：5～10；然后加入相同体积的质量浓度20%的氢氧化钠溶液，搅拌反应0.5～2h，冷却后，加入2～5倍体积的乙醚和2～5倍体积的蒸馏水，分出有机层，水洗至中性，用无水硫酸镁干燥，过滤，减压去除溶剂，得到含硫环氧；将所得的含硫环氧加入反应容器中，搅拌加热至90～130℃，然后加入占质量分数为0.1～1.0%的催化剂N，N-二甲基苄胺和0.1～0.8%的阻聚剂对羟基苯甲醚；再加入丙烯酸，所述丙烯酸的加入量满足环氧基团与丙烯酸的摩尔比为1：1；继续反应2～6h，通过碱滴定至体系的酸值≤3mgKOH/g时，得到含硫环氧丙烯酸酯链段；
其中，所述二硫醇为2,4-二巯基嘧啶、4,4'-二巯基二苯硫醚、1，6－己二硫醇、2,5－二巯基噻二唑、1，8-辛二硫醇、1，2-乙二硫醇、1，3-丙二硫醇、1，9-壬二硫醇、 1，7-庚二硫醇、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇中的至少一种。
7. 根据权利要求5所述的紫外光固化光学胶在玻璃光学器件粘结中的应用，其特征在于，步骤S2中合成含硫聚氨酯丙烯酸酯链段的制备包含以下子步骤：在反应容器中加入二异氰酸酯，加热至50～90℃；搅拌，然后将二硫醇滴加入二异氰酸酯中，所述二硫醇中含有二丁基二月桂酸锡，其中，二异氰酸酯与二硫醇的摩尔比为2：1，所述二丁基二月桂酸锡所占的质量百分比为0.1～1.0%；反应2～5h后，往反应体系中加入羟基丙烯酸酯，所述的羟基丙烯酸酯的加入量满足羟基丙烯酸酯与二异氰酸酯的摩尔比为1～1.1: 2，所述的羟基丙烯酸酯添加有总质量0.1～1.0%的对羟基苯甲醚；将反应体系加热至65～110℃，继续反应2～5h，得到一端有—NCO基团的含硫聚氨酯丙烯酸酯预聚体；
其中，所述的二硫醇为2,4-二巯基嘧啶、4,4'-二巯基二苯硫醚、1，6－己二硫醇、2,5－二巯基噻二唑、1，8-辛二硫醇、1，2-乙二硫醇、1，3-丙二硫醇、1，9-壬二硫醇、1，7-庚二硫醇、3，6-二氧-1，8-辛二硫醇中的至少一种；
所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯（TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)中的至少一种。
8.根据权利要求1~4任意一项所述的紫外光固化光学胶在玻璃光学器件粘结中的应用，其特征在于，所述的紫外光固化光学胶的制备包括以下步骤：先将接枝改性率在50%以上的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯与活性稀释剂搅拌混合均匀，然后加入光引发剂搅拌均匀，搅拌速度为10~150rpm，真空振动脱泡，即得到用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103289049A (zh) * 2013-06-07 2013-09-11 深圳职业技术学院 一种含双固化基团高折光树脂的制备方法
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