CN107227119B - 一种紫外光固化胶黏剂及其生产工艺 - Google Patents

一种紫外光固化胶黏剂及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种紫外光固化胶黏剂及其生产工艺，所述黏剂的成分及质量分数分别为：30‑35％丁酮，20‑24％UV照射聚合物，3‑6％活性稀释剂，10‑17％环己烷，24‑30％甲基环己烷，0.5‑1％光敏剂，0.5‑2％辅助剂。胶黏剂的生产工艺为：向原料分散槽中添加丁酮，升温至40‑50℃后开机搅拌；再添加UV照射聚合物，搅拌1 h；继续添加活性稀释剂、环己烷、甲基环己烷和辅助剂，搅拌2 h；避光条件下添加光敏剂，搅拌2 h。该发明可以为制鞋行业提供一种新型紫外光固化胶黏剂，其耐黄性能强、不易变色，不易自发老化和固化，可以长时间储存和使用，固化收缩度比较小。

Description

一种紫外光固化胶黏剂及其生产工艺
技术领域
本发明属于制鞋行业的胶黏剂加工技术领域，具体而言，其涉及一种紫外光固化胶黏剂及其生产工艺。
背景技术
传统的热聚合胶黏剂因受温度因素影响，其粘着力和强度等性能往往波动较大；同时，生产成本较大、对环境有一定的污染。紫外光（Ultraviolet Rays, UV）固化胶黏剂自20世纪60年代以来，其在金属基材、感光印刷、制鞋等行业得到迅速发展。
UV固化胶黏剂是由光敏树脂、活性稀释剂、光敏剂和助剂组成，利用200-400 nm紫外光激发光敏剂产生自由基、引发单体和齐聚物进行聚合反应，形成网状交联的胶黏剂层。UV固化胶黏剂具有一系列突出的优点：1）速度快：短时间内完成固化，大大节省时间，提高生产率；2）污染少：稀释剂多为活性单体，参与固化反应，减少了因溶剂挥发造成的环境污染；3）费用低：UV固化设备投资相对较低，节省能源。但是，UV固化胶黏剂在运用过程中也存在一些问题：1）耐黄性较差，容易变色；2）易自发老化和固化，难以长期储存，使用周期短；3）固化收缩度大，产品容易变形。
中国专利公开号CN 104059421A，公开日为2014年09月24日，该发明公开了一种紫外光固化涂料组合物，包括紫外光引发剂和光敏触发剂，所述光敏触发剂吸收处于特定波长范围内的辐射光，并将所述辐射光转换成紫外光。该发明将光敏触发剂与光敏剂配合使用，通过两者对光的互补吸收，将组合物中紫外光引发剂不能吸收的光能通过光敏触发剂转换而形成紫外光敏剂可吸收的光能，扩宽了上述紫外光固化涂料组合物对辐射光的吸收范围，提高光的利用率；但是依然存在这些问题：耐黄性较差，容易变色；易自发老化和固化，难以长期储存，使用周期短；固化收缩度大。
发明内容
本发明旨在提供一种紫外光固化胶黏剂及其生产工艺，通过改变胶黏剂成分和含量以及生产工艺以期解决紫外光固化胶黏剂使用过程中出现的耐黄性较差、容易变色，易自发老化和固化、难以长期储存、使用周期短，固化收缩度大等问题，为制鞋行业提供一种新型紫外光固化胶黏剂，其耐黄性能强、不易变色，不易自发老化和固化，可以长时间储存和使用，固化收缩度比较小；该胶黏剂能更好地促进制鞋行业发展。
一种紫外光固化胶黏剂，其特征在于，所述胶黏剂的成分及质量分数分别为：
丁酮 30-35％
UV照射聚合物 20-24％
活性稀释剂 3-6％
环己烷 10-17％
甲基环己烷 24-30％
光敏剂 0.5-1％
辅助剂 0.5-2％。
优选地，所述活性稀释剂由三缩四乙二醇甲基丙烯酸酯、季戊四醇-3-巯基丙烯酸和1，6-己二醇二丙烯酸酯以质量分数比为9：7：6混合而成。
优选地，所述光敏剂为芳基烷基酮。
优选地，所述辅助剂由阻凝剂对苯二酚和抗氧化剂三亚磷酸三苯酯以质量分数比为1：1混合而成。
优选地，所述UV照射聚合物的合成步骤如下：
a．向反应釜加入800份丁酮，开机搅拌；
b．向反应釜中继续添加80份乙烯醋酸乙烯酯共聚物、50份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和200份甲基环己烷，升温至50-60℃，搅拌2-3 h直至乙烯醋酸乙烯酯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物完全溶解；
c．向反应釜中再添加85份甲基丙烯酸甲酯和15份甲基丙烯酸-2-羟基乙酯，升温至80℃后添加0.5份过氧化苯甲酰，之后将温度保持在80-85℃范围内3-4 h；
d．用红外线检查步骤c）中反应进行程度，反应完成后将温度降至50℃以下，再添加500份丁酮和5份2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚，搅拌1 h。
优选地，所述胶黏剂的生产工艺操作步骤如下：
e．向原料分散槽中添加30-35％丁酮，升温至40-50℃后开机搅拌；
f．保持温度在40-50℃范围内，向原料分散槽中添加20-24％UV照射聚合物，磁力搅拌1 h；
g．保持温度在40-50℃范围内，向原料分散槽中继续添加3-6％活性稀释剂、10-17％环己烷、24-30％甲基环己烷和0.5-2％辅助剂搅拌2 h；
h．避光条件下向原料分散槽中添加0.5-1％光敏剂，真空条件下搅拌2 h，得到胶黏剂粗品；
i．将胶黏剂粗品经80目滤布过滤，过滤后进入自动包装生产线，使用棕色容器瓶包装。
本发明的优点在于：通过改变胶黏剂的成分和含量以及生产工艺来为制鞋行业提供一种新型紫外光固化胶黏剂，其耐黄性能强、不易变色，不易自发老化和固化，可以长时间储存和使用，固化收缩度比较小；该胶黏剂能更好地促进制鞋行业发展。
具体实施方式
为了解决紫外固化胶黏剂使用过程中出现的耐黄性较差、容易变色，易自发老化和固化、难以长期储存、使用周期短，固化收缩度大等问题，为制鞋行业提供一种新型紫外光固化胶黏剂，其耐黄性能强、不易变色，不易自发老化和固化，可以长时间储存和使用，固化收缩度比较小，本发明提供一种紫外光固化胶黏剂及其生产工艺。
实施例1，一种紫外固化胶黏剂，其成分和质量如下：1000份丁酮，600份UV照射物，45份三缩四乙二醇甲基丙烯酸酯，35份季戊四醇-3-巯基丙烯酸，30份1，6-己二醇二丙烯酸酯，300份环己烷，800份甲基环己烷，20份芳基烷基酮，10份对苯二酚和10份三亚磷酸三苯，胶黏剂总质量为2850份。
紫外固化胶黏剂中UV照射物的合成步骤如下：
a．向反应釜加入800份丁酮，开机搅拌；
b．向反应釜中继续添加80份乙烯醋酸乙烯酯共聚物、50份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和200份甲基环己烷，升温至50-60℃，搅拌2-3 h直至乙烯醋酸乙烯酯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物完全溶解；
c．向反应釜中再添加85份甲基丙烯酸甲酯和15份甲基丙烯酸-2-羟基乙酯，升温至80℃后添加0.5份过氧化苯甲酰，之后将温度保持在80-85℃范围内3-4 h；
d．用红外线检查所述步骤c）中反应进行程度，反应完成后将温度降至50℃以下，再添加500份丁酮和5份 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚，搅拌1 h。
在上述UV照射物的合成步骤中，乙烯醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸-2-羟基乙酯混合进行合成UV照射物。通过在分子链上进行部分程度的组装，降低反应所得的UV照射物分子量大小，可以起到降低固化收缩度。最终，所得的UV照射物为淡黄色至无色的透明液，测得的固成分含量为9-11％。
紫外光固化胶黏剂的生产工艺操作步骤如下：
e．向原料分散槽中添加1000份丁酮，升温至40-50℃后开机搅拌；
f．保持温度在40-50℃范围内，向原料分散槽中添加600份UV照射聚合物，磁力搅拌1 h；
g．保持温度在40-50℃范围内，向原料分散槽中继续添加45份三缩四乙二醇甲基丙烯酸酯，35份季戊四醇-3-巯基丙烯酸，30份1，6-己二醇二丙烯酸酯，300份环己烷，800份甲基环己烷，和10份对苯二酚、10份三亚磷酸三苯，搅拌2 h，阻止剂对苯二酚和抗氧化剂三亚磷酸三苯可以降低胶黏剂自发黄化、老化和固化的速率，延长储存时间，增加使用周期；
h．在避光条件下向原料分散槽中添加20份芳基烷基酮，真空条件下搅拌2 h，得到胶黏剂粗品；
i．将胶黏剂粗品经80目滤布过滤，过滤后进入自动包装生产线，使用棕色容器瓶包装。
实施例2，一种紫外固化胶黏剂，其成分和质量如下：855份丁酮，570份UV照射物，70份三缩四乙二醇甲基丙烯酸酯，54.4份季戊四醇-3-巯基丙烯酸，46.6份1，6-己二醇二丙烯酸酯，484.5份环己烷，684份甲基环己烷，28.5份芳基烷基酮，28.5份对苯二酚和28.5份三亚磷酸三苯，胶黏剂总质量为2850份。
紫外固化胶黏剂中UV照射物的合成步骤和生产工艺操作步骤可参照实施例1。
实施例3，一种紫外固化胶黏剂，其成分和质量如下：883.5份丁酮，684份UV照射物，35份三缩四乙二醇甲基丙烯酸酯，27份季戊四醇-3-巯基丙烯酸，23.5份1，6-己二醇二丙烯酸酯，313.3份环己烷，855份甲基环己烷，14.3份芳基烷基酮，7.2份对苯二酚和7.2份三亚磷酸三苯，胶黏剂总质量为2850份。
紫外固化胶黏剂中UV照射物的合成步骤和生产工艺操作步骤可参照实施例1。
最终，获得的紫外光固化胶黏剂为无色透明液，测得的固成分含量为2-4％，其初粘力大于30 N/cm，剥离强度大于40 N/cm。
在表1中，老化拉力为胶黏剂在70℃放置72 h后测定的拉力值，若老化拉力值不低于后期拉力值的85％，则表示该胶黏剂具有耐老化性能；储存时间采用GB-6753.3-86为测定标准，取一定量胶黏剂置于玻璃试管中，于50℃干燥箱中储存30 d，若无结块和无聚合，则储存稳定视为大于半年。
表1紫外光固化胶黏剂试样的测试结果
Figure 738980DEST_PATH_IMAGE001
从表1中数据可以得出，紫外固化胶黏剂具有耐氧化、耐黄化特性，储存时间大于半年。
上述各工艺参数中所给出的数据范围均为通过具体实践所得之数据范围，均具有可行性，以下通过具体实施例对本发明作进一步说明。
通过上面所述，本发明的优点在于：用烯醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸-2-羟基乙酯混合进行合成UV聚合物，通过降低反应所得的UV照射物分子量大小来降低固化收缩度；阻止剂对苯二酚和抗氧化剂三亚磷酸三苯可以降低胶黏剂自发黄化和老化的速率，延长储存时间，增加使用周期和降低固化收缩度。
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限于这些说明。对于本发明所述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，都应当视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种紫外光固化胶黏剂，其特征在于，所述胶黏剂的成分及质量分数分别为：
Figure FDA0002298175530000011
其中，所述UV照射聚合物的合成步骤如下：
a.向反应釜加入800份丁酮，开机搅拌；
b.向反应釜中继续添加80份乙烯醋酸乙烯酯共聚物、50份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和200份甲基环己烷，升温至50-60℃，搅拌2-3h直至乙烯醋酸乙烯酯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物完全溶解；
c.向反应釜中再添加85份甲基丙烯酸甲酯和15份甲基丙烯酸-2-羟基乙酯，升温至80℃后添加0.5份过氧化苯甲酰，之后将温度保持在80-85℃范围内3-4h；
d.用红外线检查所述步骤c)中反应进行程度，反应完成后将温度降至50℃以下，再添加500份丁酮和5份2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚，搅拌1h。
2.根据权利要求1所述的一种紫外光固化胶黏剂，其特征在于，所述活性稀释剂由三缩四乙二醇甲基丙烯酸酯、季戊四醇-3-巯基丙烯酸和1，6-己二醇二丙烯酸酯以质量分数比为9：7：6混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种紫外光固化胶黏剂，其特征在于，所述光敏剂为芳基烷基酮。
4.根据权利要求1所述的一种紫外光固化胶黏剂，其特征在于，所述辅助剂由阻凝剂对苯二酚和抗氧化剂三亚磷酸三苯酯以质量分数比1：1混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种紫外光固化胶黏剂的生产工艺，其特征在于，所述胶黏剂的生产工艺操作步骤如下：
e.向原料分散槽中添加30-35％丁酮，升温至40-50℃后开机搅拌；f.保持温度在40-50℃范围内，向原料分散槽中添加20-24％UV照射聚合物，搅拌1h；
g.保持温度在40-50℃范围内，向原料分散槽中继续添加3-6％活性稀释剂、10-17％环己烷、24-30％甲基环己烷和0.5-2％辅助剂，搅拌2h；
h.避光条件下向原料分散槽中添加0.5-1％光敏剂，真空条件下搅拌2h，得到胶黏剂粗品；
i.将胶黏剂粗品经80目滤布过滤，过滤后进入自动包装生产线，使用棕色容器瓶包装。
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