CN109207051A - 一种led低能量固化热水溶解玻璃保护胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶及其制备方法，按重量百分比包括以下组分：聚氨酯丙烯酸酯分散体30‑40，钠离子螯合改性聚氨酯丙烯酸酯乳液30‑40，LED引发剂2‑4，TPO光引发剂1‑2，成膜助剂2‑5，颜料2‑5，陶瓷粉填料3‑8，消泡剂0.2‑0.5，润湿剂0.5‑1，增稠流变助剂0.5‑1，附着力促进剂1‑2，水10‑20。本发明采用可控嵌段技术在原料聚氨酯聚合过程中引入对温度敏感的水溶型金属鳌合物官能团，制备得到水性LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，经所述玻璃保护胶保护后的玻璃镜片不会出现黄变，玻璃保护胶可以直接被80℃热水褪膜，褪膜后的废水经过沉淀过滤后就可以直接排放，具有高效率节能、环保无污染的优点。

Description

一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃保护胶领域，具体涉及一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶及其制备方法。
背景技术
2012年中国面板全球市占率为9.9％，成为世界第三大平板显示生产地。到2013年，我国平板显示产业规模达1070亿元，同比增长44.6％，在全球市场占有率提升至11.4％，全行业实现满产满销。2014年我国平板显示产业继续保持较快增长态势，显示行业销售收入达到1400亿元，同比增加30％，全球市场占有率约17％。2015年，全球平板显示产值仍将保持年均5％左右增长，我国则将保持40％左右快速增长，全球市场占有率在未来两年有望上升至20％。玻璃显示屏在智能手机、平板电脑、超极本、液晶显示器等消费电子产业以及车载显示、可穿戴设备、公共显示等领域应用范围越来越广。玻璃屏的产量和效率不断需要提高，提高效率以及减少污染是玻璃加工行业迫切需要解决的问题。
玻璃屏加工过程中保护油墨最开始采取热固性油墨，丝印在被保护玻璃上，高温加热固化，加工完成后采取人工剥离，效率低。后来出现了UV光固化型碱溶保护墨，丝印在被保护玻璃上，UV快速固化，加工完成后在5％的NaOH 强碱溶液直接褪膜。这种方式效率高、产品良率也明显提升，但是UV油墨保护后玻璃镜片黄变以及强碱水溶液废水很难处理，有些小型工厂直接排放，对环境影响以及工人身体健康危害大。
发明内容
针对现有技术中所存在的技术问题，本发明提出一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：
优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯分散体由异氰酸酯与多元醇、含羟基丙烯酸酯在催化剂和阻聚剂的作用下经聚合反应而成。
优选的，所述钠离子螯合改性聚氨酯丙烯酸酯乳液采用可控嵌段聚合技术，由异氰酸酯与多元醇、含羟基丙烯酸酯在聚合过程中嵌段一定数量的亲水型金属鳌合物官能团反应而成。
优选的，所述LED引发剂由2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2-异丙基硫杂蒽酮与4-异丙基硫杂蒽酮异构体的混合物和4-二甲氨基苯甲酸乙酯按照2:4:4:1的比例复配制成。
优选的，所述成膜助剂为二丙二醇甲醚。
优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述润湿剂为有机硅改性炔二醇类润湿剂。
优选的，增稠流变助剂为PU聚氨酯类增稠剂。
优选的，所述附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂。
另外，还提供一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按相应比例用所述成膜助剂溶解相应比例的所述LED引发剂和TPO 光引发剂，用分散机一搅拌分散得到的液体混合物备用；
(2)往分散机二里按相应比例投入聚氨酯丙烯酸酯分散体和钠离子螯合改性聚氨酯丙烯酸酯乳液，搅拌分散；
(3)向步骤(2)中搅拌分散后得到的混合物中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时将所述分散机二的转速提高进行搅拌分散，控制搅拌温度≤45℃；
(4)向步骤(3)中搅拌分散后得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和陶瓷粉填料，继续搅拌分散，控制细度≤10μm；
(5)向步骤(4)中搅拌分散后得到的混合物中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速降低，最后投入相应比例的增稠流变助剂，继续搅拌分散一定时间，之后调整转速到更低转速，继续搅拌分散至混合均匀；
(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置后，过滤得到所述玻璃保护胶，并进行包装。
优选的，所述步骤(3)中的所述分散机二的转速提高到1000-1200r/min，搅拌分散时间为15-20min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过采用嵌段聚合技术，在聚氨酯PUD聚合物合成过程中引入对温度敏感的水溶型金属鳌合物官能团，通过研发LED低能量激发的引发剂可以使聚合物双键打开进行交联成网状结构，通过UV固化型的PUD聚合物和LED 激发的引发剂，配合多种能提高组合物对玻璃附着力的化合物，以及能给予组合物抗磨性的填料，制备出的玻璃保护胶膜耐切削液、不易碰擦伤、硬度高达 2H、附着力好；同时保护后的玻璃镜片不会出现黄变；加工完成后无需使用碱液、无需人工剥离，而仅仅使用80℃热水就可以完全褪膜，褪膜后的废水经过沉淀过滤后不含污染物，可以直接排放，高效节能、环保无污染，保障了工人的身体健康，同时节约了企业的生产成本。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案、及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提出一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：
所述聚氨酯丙烯酸酯分散体由异氰酸酯与多元醇、含羟基丙烯酸酯在催化剂和阻聚剂的作用下经聚合反应而成。
所述钠离子螯合改性聚氨酯丙烯酸酯乳液采用可控嵌段聚合技术，由异氰酸酯与多元醇、含羟基丙烯酸酯在聚合过程中嵌段一定数量的亲水型金属鳌合物官能团反应而成，即在聚氨酯聚合物合成过程中引入对温度敏感的水溶型金属螯合物官能团，使得聚氨酯在固化成膜后在CNC加工过程中耐切削液，加工完成后用80℃热水褪膜，废水经过沉淀后就可以直接排放，高效率节能、环保无污染。
所述LED引发剂由2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、双(2,4,6- 三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2-异丙基硫杂蒽酮与4-异丙基硫杂蒽酮异构体混合物和4-二甲氨基苯甲酸乙酯按照2:4:4:1的比例复配制成；其中，2-甲基-1- (4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮的吸收波长为：231-307nm，双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦的吸收波长为：370-405nm，2-异丙基硫杂蒽酮与4-异丙基硫杂蒽酮异构体混合物的吸收波长为：258-382nm，4-二甲氨基苯甲酸乙酯的吸收波长为228-308nm；本实施例复配所得的LED引发剂可以使聚合物双键打开进行交联成网状结构；同时该引发剂在目前市场上LED光源的最佳辐射波范围365-395nm内具有很强的吸收能力，固化速度快，与TPO引发剂搭配使用，深层固化性好。
所述陶瓷粉填料为高硬度陶瓷粉功能性填料；所述成膜助剂为二丙二醇甲醚。
所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述润湿剂为有机硅改性炔二醇类润湿剂。
增稠流变助剂为PU聚氨酯类增稠剂。
所述所述附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂。
此外，另一实施例还提供一种水性LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按相应比例用所述成膜助剂溶解相应比例的所述LED引发剂和TPO 光引发剂，用分散机一搅拌分散得到的液体混合物备用，其中，所述分散机一的搅拌转速为900-1100r/min，搅拌分散时间为20-40min。
(2)往分散机二里按相应比例投入聚氨酯丙烯酸酯分散体和钠离子螯合改性聚氨酯丙烯酸酯乳液，搅拌分散，其中，所述分散机二的搅拌转速为 600-800r/min，搅拌分散时间为3-7min。优选的，所述分散机二为夹套水冷生产专用缸。
(3)向步骤(2)中搅拌分散后得到的混合物中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时将所述分散机二的转速提高进行搅拌分散，控制搅拌温度≤45℃，其中，所述分散机二的转速具体提高到 1000-1200r/min，搅拌分散时间为15-20min。
(4)向步骤(3)中搅拌分散后得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和陶瓷粉填料，继续搅拌分散，控制细度≤10μm，其中搅拌分散时间为 10-15min。
(5)向步骤(4)中搅拌分散后得到的混合物中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速降低，最后投入相应比例的增稠流变助剂，继续搅拌分散一定时间，之后调整转速到更低转速，继续搅拌分散至混合均匀，其中，加入所述附着力促进剂的同时调整所述分散机二的转速为600-800r/min；投入所述增稠流变助剂后，继续搅拌分散的时间为10-20min；搅拌分散10-20min 后，继续调整搅拌转速为400-500r/min，且继续搅拌分散8-12min。
(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置至泡沫完全消后，过滤得到所述玻璃保护胶，并进行包装，其中分散后得到的所述混合物静置时间为 1-3h。
将制备得到的所述玻璃保护胶喷涂或丝印在被保护玻璃上，经LED光源光照即可固化成膜，使用80℃热水褪膜，废水经过沉淀后就可以直接排放，高效率节能、环保无污染。
本实施例制备方法中的原料组分的添加顺序，分散机的转速，以及分散机的搅拌时间的控制均是在充分利用了各原料组分之间的物理化学性质的前提下，为了得到性能最优异的所述玻璃保护胶，通过该制备工艺步骤制备得到的所述玻璃保护胶具有LED低能量固化，对玻璃附着力强，做出来的保护膜耐切削液、不易擦伤，硬度高达2H和保护后的玻璃镜片不会出现黄变等优点。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例提供一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：
本实施例还提供所述LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按相应比例用二丙二醇甲醚溶解LED专用光引发剂和TPO光引发剂，用小型分散机以1000r/min的转速搅拌分散30min，搅拌分散得到的液体混合物备用；
(2)往分散机二里按相应比例投入聚氨酯丙烯酸酯分散体和钠离子螯合改性聚氨酯丙烯酸酯乳液，以700r/min的转速搅拌分散5min；
(3)向步骤(2)中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时调整分散机转速为1100r/min，搅拌分散17min，控制搅拌温度≤45℃；
(4)向步骤(3)中得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和高硬度陶瓷粉功能性填料，继续搅拌分散13min，控制细度≤10μm；
(5)向步骤(4)中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速调整为600-800r/min，最后投入相应比例的增稠流变助剂，搅拌分散 15min，之后调整转速为450r/min，继续搅拌分散10min；
(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置2小时后，过滤得到所述玻璃保护胶，包装。
实施例3
在实施例1的基础上，本实施例提供一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：
本实施例还提供所述LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按相应比例用二丙二醇甲醚溶解LED专用光引发剂和TPO光引发剂，用小型分散机以900r/min的转速搅拌分散40min，搅拌分散得到的液体混合物备用；
(2)往分散机二里按相应比例投入相应比例的聚氨酯丙烯酸酯分散体和钠离子螯合改性聚氨酯丙烯酸酯乳液，以600r/min的转速搅拌分散7min；
(3)向步骤(2)中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时调整分散机转速为1000r/min，搅拌分散20min，控制搅拌温度≤45℃；
(4)向步骤(3)中得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和高硬度陶瓷粉功能性填料，继续搅拌分散15min，控制细度≤10μm；
(5)向步骤(4)中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速调整为600r/min，最后投入增稠流变助剂，搅拌分散20min，之后调整转速为400r/min，继续搅拌分散12min；
(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置1小时后，过滤得到所述玻璃保护胶，包装。
实施例4
在实施例1的基础上，本实施例提供一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：
本实施例还提供所述LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)按相应比例用二丙二醇甲醚溶解LED专用光引发剂和TPO光引发剂，用小型分散机以1100r/min的转速搅拌分散20min，搅拌分散得到的液体混合物备用；
(2)往分散机二里按相应比例投入相应比例的聚氨酯丙烯酸酯分散体和钠离子螯合改性聚氨酯丙烯酸酯乳液，以800r/min的转速搅拌分散3min；
(3)向步骤(2)中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时调整分散机转速为1200r/min，搅拌分散15min，控制搅拌温度≤45℃；
(4)向步骤(3)中得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和高硬度陶瓷粉功能性填料，继续搅拌分散10min，控制细度≤10μm；
(5)向步骤(4)中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速调整为800r/min，最后投入增稠流变助剂，搅拌分散10min，之后调整转速为500r/min，继续搅拌分散8min；
(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置3小时后，过滤得到所述玻璃保护胶，包装。
表一为实施例2-4制备的LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶的技术指标：
表一
由表一可知，采用本发明所述的LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶的配方以及制备方法制备得到的所述玻璃保护胶，具有耐切削液、不易碰擦伤、硬度高、对玻璃的附着力好，与其他玻璃保护胶相比，还具有热水褪膜完全的优点，在80℃的热水中5min即可100％褪膜，环保节能。
综上所述，本发明提供了一种LED低能量固化，且可以被热水溶解的玻璃保护胶，经所述玻璃保护胶保护后的玻璃镜片不会出现黄变，而且玻璃保护胶可以直接被80℃热水褪膜，无需使用碱液褪膜，褪膜后的废水经过沉淀过滤后不含污染物，可以直接排放，具有高效率节能、环保无污染的优点。
本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于以上讨论的示例，有可能对其进行若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管己经在说明书中详细描述了本发明，但这样的说明和描述仅是说明或示意性的，而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。

Claims (10)

1.一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，其特征在于，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：
。
2.根据权利要求1所述的一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯分散体由异氰酸酯与多元醇、含羟基丙烯酸酯在催化剂和阻聚剂的作用下经聚合反应而成。
3.根据权利要求1所述的一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，其特征在于，所述钠离子螯合改性聚氨酯丙烯酸酯乳液采用可控嵌段聚合技术，由异氰酸酯与多元醇、含羟基丙烯酸酯在聚合过程中嵌段一定数量的亲水型金属鳌合物官能团反应而成。
4.根据权利要求1所述的一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，其特征在于，所述LED引发剂由2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2-异丙基硫杂蒽酮与4-异丙基硫杂蒽酮异构体的混合物和4-二甲氨基苯甲酸乙酯按照2:4:4:1的比例复配制成。
5.根据权利要求1所述的一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，其特征在于，所述成膜助剂为二丙二醇甲醚。
6.根据权利要求1所述的一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述润湿剂为有机硅改性炔二醇类润湿剂。
7.根据权利要求1所述的一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，其特征在于，增稠流变助剂为PU聚氨酯类增稠剂。
8.根据权利要求1所述的一种LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶，其特征在于，所述附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的LED低能量固化热水溶解玻璃保护胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按相应比例用所述成膜助剂溶解相应比例的所述LED引发剂和TPO光引发剂，用分散机一搅拌分散得到的液体混合物备用；
(2)往分散机二里按相应比例投入聚氨酯丙烯酸酯分散体和钠离子螯合改性聚氨酯丙烯酸酯乳液，搅拌分散；
(3)向步骤(2)中搅拌分散后得到的混合物中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时将所述分散机二的转速提高进行搅拌分散，控制搅拌温度≤45℃；
(4)向步骤(3)中搅拌分散后得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和陶瓷粉填料，继续搅拌分散，控制细度≤10μm；
(5)向步骤(4)中搅拌分散后得到的混合物中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速降低，最后投入相应比例的增稠流变助剂，继续搅拌分散一定时间，之后调整转速到更低转速，继续搅拌分散至混合均匀；
(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置后，过滤得到所述玻璃保护胶，并进行包装。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的所述分散机二的转速提高到1000-1200r/min，搅拌分散时间为15-20min。
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