CN111073522A - 一种uv光固化pvc基材粘接专用环氧胶粘剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂，按重量计，包括如下组分：脂环族环氧树脂10‑30份；环氧树脂HE200 20‑50份；聚氨酯改性环氧树脂10‑30份；活性稀释剂4‑6份；丙烯酸酯单体20‑50份；自由基引发剂2‑8份；阳离子光引发剂2‑8份。本发明通过在环氧树脂体系中引入环氧树脂HE200改善了环氧胶黏剂的光固化速度，对基材的粘接性以及胶体的耐黄变性，通过在环氧树脂体系中引入聚氨酯改性环氧树脂改善了环氧胶黏剂的柔韧型及机械强度。本发明UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂，对表面无处理PVC膜进行粘接时，粘接力强，在剥离时产生基材破坏；同时本发明胶粘剂具有柔韧性高，对PVC基材高粘接，耐黄变性好，机械强度高，不易开裂的特性。
Description
技术领域
本发明涉及环氧胶黏剂领域，特别涉及一种UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂。
背景技术
PVC(聚氯乙烯)材质是一种性能优良的工程塑料，具有难燃、抗化学腐蚀性好、电绝缘性优良以及强度高等特点，广泛应用于建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、发泡材料、密封材料、纤维等领域。
PVC材质的广泛使用，促使PVC粘接的研究一直是本领域专业人员的研究热点。目前PVC的粘接，主要有丙烯酸酯类胶黏剂、乙烯-醋酸乙烯（EVA）类胶黏剂和聚氨酯类胶黏剂。但用于PVC膜粘接时，由于PVC薄膜表面光滑，表面能低，不利于粘接，同时由于生产时加入增塑剂，增塑剂小分子的渗析也造成了PVC膜与被粘基材之间的弱粘接，粘接强度下降。为了提高粘接力，需要预先做表面处理，如电晕，化学氧化法，丙酮脱脂打磨法等。处理工序复杂繁琐，给工业应用带来操作上的不便。因此软质PVC薄膜的粘接，是本领域专业人员研究的难点，亟待攻关。
环氧树脂是一类具有优良性能的高分子材料，分子中含有环氧基，羟基，醚键，环氧基固化交联后继续产生极性的羟基，进一步提升粘接性能，树脂固化收缩率小，延伸率高，固化不产生挥发物，耐化学腐蚀性好，防渗效果好，环保无毒，无不良气味，对环境及操作人员安全友好。而普通类型环氧树脂在粘接PVC膜时，粘接效果普遍不高，尤其对表面无处理PVC材质粘接力低下。因此用环氧树脂材料粘接PVC基材的相关技术鲜有报道。
UV光固化具有快速，环保，节能等技术优势，近年来得到了快速的发展。光固化树脂材料在使用中普遍存在的一个问题是耐黄变性能差，脆性大，使用寿命低。为了改善环氧树脂胶黏剂的耐黄变性，本领域技术人员通常会选择脂环族环氧树脂代替双酚A或双酚F环氧树脂，并添加紫外线吸收剂、抗氧剂等，这种方案虽然在一定程度上改善了环氧树脂的耐黄变性，但脂环族环氧树脂由于交联密度大，固化后的胶黏剂柔韧型差，脆性大，机械性能低，远远不能满足高性能先进材料发展的要求。
发明内容
基于现有技术中环氧树脂材料对PVC膜粘接力差，脆性大，柔韧性差，机械强度低，耐黄变耐候性差等问题，本发明披露了一种UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂，PVC基材在粘接前不需要进行表面处理。具体实施方案如下：
一种UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂，按重量计，包括如下组分：脂环族环氧树脂 10-30份；环氧树脂HE200 20-50份；聚氨酯改性环氧树脂 10-30份；活性稀释剂4-6份；丙烯酸酯单体20-50份；自由基引发剂2-8份；阳离子光引发剂2-8份。
优选地，所述活性稀释剂选自甲基丙烯酸-β-羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、正丁基类缩水甘油醚中的一种。
优选地，所述丙烯酸酯单体为三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯，二氧六环二醇二丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种。
优选地，所述自由基引发剂选自1-羟基-环己基苯酮、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮中的一种或两种。
优选地，所述阳离子光引发剂选自二芳基碘鎓六氟磷酸盐、二芳基碘鎓六氟砷酸盐、二芳基碘鎓六氟锑酸盐、三芳基锍鎓六氟磷酸盐、三芳基锍鎓六氟砷酸盐、三芳基锍鎓六氟锑酸盐中的一种或者两种。
本发明采用环氧树脂HE200和聚氨酯改性环氧树脂代替部分脂环族环氧树脂，HE200是一种高柔性、低总氯的改性双酚A环氧树脂，有效增加了胶黏剂的粘接性，耐黄变性，提高光固化速度。通过加入聚氨酯改性环氧树脂，进一步赋予胶黏剂柔韧性，增加粘接力。本发明采用自由基和阳离子混合固化体系，有效克服自由基固化体系体积收缩大，易造成材料变形，粘接失效的缺点，引入的阳离子固化体系，在光照中止后，会进一步发生暗反应，进一步增加程度，提高胶黏剂本体强度。本发明得到的UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂粘接力强，柔韧性高，耐黄变性好，机械强度高，不易变形开裂。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
将250毫升的三口反应瓶用遮光纸包裹遮光，将物料按下述质量比例称取后加入到三口瓶中搅拌均匀。
脂环族环氧树脂 30份
环氧树脂HE200 20份
聚氨酯改性环氧树脂 20份
丙烯酸单体 25份
甲基丙烯酸-β-羟乙酯 5份
最后加入4份1-羟基-环己基苯酮和4份三芳基锍鎓六氟磷酸盐，继续搅拌30分钟，得UV光固化耐黄变型PVC基材粘接专用环氧胶粘剂。
将本实施例UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂按GBT2790-1995标准规定的方法制样，每组试样个数为5个，实验结果以剥离强度的算术平均值表征。
将试样用2KW手提式光固机进行固化，固化机光源与试样高度约为20cm，照射时间为17s，试样完全固化。固化后的试样用万能力学试验机进行剥离实验，结果为3.7N/mm，破坏方式为基材破坏。
实施例2：
将250毫升的三口反应瓶用遮光纸包裹遮光，将物料按下述质量比例称取后加入到三口瓶中搅拌均匀。
脂环族环氧树脂 25份
环氧树脂HE200 25份
聚氨酯改性环氧树脂 20份
丙烯酸单体 25份
甲基丙烯酸-β-羟乙酯 5份
最后加入4份1-羟基-环己基苯酮和4份三芳基锍鎓六氟磷酸盐，继续搅拌30分钟，得UV光固化耐黄变型PVC基材粘接专用环氧胶粘剂。
将本实施例UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂按GBT2790-1995标准规定的方法制样，每组试样个数为5个，实验结果以剥离强度的算术平均值表征。
将试样用2KW手提式光固机进行固化，固化机光源与试样高度约为20cm，照射时间为15s，试样完全固化。固化后的试样用万能力学试验机进行剥离实验，结果为4.2N/mm，破坏方式为基材破坏。
实施例3：
将250毫升的三口反应瓶用遮光纸包裹遮光，将物料按下述质量比例称取后加入到三口瓶中搅拌均匀。
脂环族环氧树脂 20份
环氧树脂HE200 30份
聚氨酯改性环氧树脂 20份
丙烯酸单体 25份
甲基丙烯酸-β-羟乙酯 5份
最后加入4份1-羟基-环己基苯酮和4份三芳基锍鎓六氟磷酸盐，继续搅拌30分钟，得UV光固化耐黄变型PVC基材粘接专用环氧胶粘剂。
将本实施例UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂按GBT2790-1995标准规定的方法制样，每组试样个数为5个，实验结果以剥离强度的算术平均值表征。
将试样用2KW手提式光固机进行固化，固化机光源与试样高度约为20cm，照射时间为15s，试样完全固化。固化后的试样用万能力学试验机进行剥离实验，结果为4.7N/mm，破坏方式为基材破坏。
实施例4：
将250毫升的三口反应瓶用遮光纸包裹遮光，将物料按下述质量比例称取后加入到三口瓶中搅拌均匀。
脂环族环氧树脂 20份
环氧树脂HE200 35份
聚氨酯改性环氧树脂 20份
丙烯酸单体 20份
甲基丙烯酸-β-羟乙酯 5份
最后加入4份1-羟基-环己基苯酮和4份三芳基锍鎓六氟磷酸盐，继续搅拌30分钟，得UV光固化耐黄变型PVC基材粘接专用环氧胶粘剂。
将本实施例UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂按GBT2790-1995标准规定的方法制样，每组试样个数为5个，实验结果以剥离强度的算术平均值表征。
将试样用2KW手提式光固机进行固化，固化机光源与试样高度约为20cm，照射时间为15s，试样完全固化。固化后的试样用万能力学试验机进行剥离实验，结果为4.8N/mm，破坏方式为基材破坏。
实施例5：
将250毫升的三口反应瓶用遮光纸包裹遮光，将物料按下述质量比例称取后加入到三口瓶中搅拌均匀。
脂环族环氧树脂 10份
环氧树脂HE200 40份
聚氨酯改性环氧树脂 20份
丙烯酸单体 25份
甲基丙烯酸-β-羟乙酯 5份
最后加入4份1-羟基-环己基苯酮和4份三芳基锍鎓六氟磷酸盐，继续搅拌30分钟，得UV光固化耐黄变型PVC基材粘接专用环氧胶粘剂。
将本实施例UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂按GBT2790-1995标准规定的方法制样，每组试样个数为5个，实验结果以剥离强度的算术平均值表征。
将试样用2KW手提式光固机进行固化，固化机光源与试样高度约为20cm，照射时间为15s，试样完全固化。固化后的试样用万能力学试验机进行剥离实验，结果为5.1N/mm，破坏方式为基材破坏。
实施例6：
将250毫升的三口反应瓶用遮光纸包裹遮光，将物料按下述质量比例称取后加入到三口瓶中搅拌均匀。
脂环族环氧树脂 20份
环氧树脂HE200 30份
聚氨酯改性环氧树脂 20份
丙烯酸单体 25份
甲基丙烯酸-β-羟乙酯 5份
最后加入5份1-羟基-环己基苯酮和5份三芳基锍鎓六氟磷酸盐，继续搅拌30分钟，得UV光固化耐黄变型PVC基材粘接专用环氧胶粘剂。
将本实施例UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂按GBT2790-1995标准规定的方法制样，每组试样个数为5个，实验结果以剥离强度的算术平均值表征。
将试样用2KW手提式光固机进行固化，固化机光源与试样高度约为20cm，照射时间为15s，试样完全固化。固化后的试样用万能力学试验机进行剥离实验，结果为4.3N/mm，破坏方式为基材破坏。
需要指出的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂，其特征在于，按重量计，包括如下组分：脂环族环氧树脂 10-30份；环氧树脂HE200 20-50份；聚氨酯改性环氧树脂 10-30份；活性稀释剂4-6份；丙烯酸酯单体20-50份；自由基引发剂2-8份；阳离子光引发剂2-8份。
2.根据权利要求1所述的一种UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂，其特征在于，所述活性稀释剂选自甲基丙烯酸-β-羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、正丁基类缩水甘油醚中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为双官能单体或多官能单体。
4.根据权利要求1所述的一种UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂，其特征在于，所述自由基引发剂选自1-羟基-环己基苯酮、2，4，6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种UV光固化PVC基材粘接专用环氧胶粘剂，其特征在于，所述阳离子光引发剂选自二芳基碘鎓六氟磷酸盐、二芳基碘鎓六氟砷酸盐、二芳基碘鎓六氟锑酸盐、三芳基锍鎓六氟磷酸盐、三芳基锍鎓六氟砷酸盐、三芳基锍鎓六氟锑酸盐中的一种或者两种。
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