CN112851872A - 一种uv垫片胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种UV垫片胶，按重量分数计，包括如下组分：硅烷改性丙烯酸酯30‑60份、活性单体5‑50份、偶联剂0.1‑7份、光引发剂1‑10份和助剂0.1‑10份。本发明的有益效果是：本发明硅烷改性丙烯酸酯具有良好的柔韧性，表干性，高回弹性，与其他树脂相容性好且对不同材质均具有较高附着力；本发明UV垫片胶具有低能量快速固化，柔韧性好，硬度低，回弹比高的特点，具有快速固化成型的特性，可用于不同尺寸不同形状的工件密封，尤其适合在家电和新能源上的应用。
Description
技术领域
本发明涉及胶黏剂领域，尤其涉及一种UV垫片胶及其制备方法。
背景技术
在家电、手机以及新能源的行业里，很多工件需要密封保护的，目前的工艺主要是以硅胶垫和泡棉为主。对于硅胶垫而言，更适用于标准件的操作和使用，而针对异型工件需要现开模，那就会存在工期长、效率低、成本高、浪费劳动力等问题。对于泡棉来说，需要针对不同的尺寸的模切，那就会存在工序长、效率低、可靠性差等问题。本专利介绍的UV垫片胶就可以改善以上这些问题，针对各种不同尺寸形状的工件密封都可以满足要求，适合自动化作业程度高，提高工作效率，节省人工成本，同时可以达到硅胶垫片的性能要求，能满足更多的场合和工件的需求。
发明内容
本发明针对现有上述问题，提供一种UV垫片胶，按重量分数计，包括如下组分：硅烷改性丙烯酸酯30-60份、活性单体5-50份、偶联剂0.1-7份、光引发剂1-10份和助剂0.1-10份；
所述硅烷改性丙烯酸酯具有如式Ⅰ所示的结构：
式中，R为羟烷基硅油、聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇或端羟基液体丁腈橡胶残基中的一种；R1-R3为氢或烷基，R4、R5为二异氰酸酯基。
具体地，所述活性单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异辛酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、单官能丙烯酸酯中的一种或多种的组合。所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或多种的组合。所述光引发剂为Irgacure 184、darocure 1173、Irgacure819、Irgacure907、369、TPO或BMF中的一种或多种的组合。所述助剂为稳定剂、附着力促进剂、基材润湿剂和触变助剂中的一种或多种复配；所述稳定剂为对苯二酚或萘醌所述附着力促进剂为PM-2或EM39；所述基材润湿剂为KL245或270；所述触变助剂为R202、EH5或A380一种或多种。
本发明UV垫片的制备方法为：
A、合成硅烷改性丙烯酸酯
A1、合成一端为NCO基团的聚氨酯预聚体A：将羟烷基丙烯酸酯在100-120℃下抽真空1-2h，以除去其中的水分，降温至15-35℃，加入二异氰酸酯a，在50-70℃下，反应2-3.5h，得一端为NCO基团的聚氨酯预聚体A；
A2、合成一端有羟基的聚氨酯预聚体B：将端羟基化合物在110-130℃下抽真空1-2h，以除去其中的水分，然后降温至15-40℃，加入步骤A1所得聚氨酯预聚体A在70-85℃下反应2-5h，得一端为羟基的聚氨酯预聚体B；
A3、合成一端有NCO基团的聚氨酯预聚体C：将步骤A2所得聚氨酯预聚体B加入二异氰酸酯b中，在70-85℃下反应2-5h，得一端为NCO基团的聚氨酯预聚体C；
A4、合成合成硅烷改性丙烯酸酯：将羟基硅油在110-130℃下抽真空1-2h，以除去其中的水分，降温至15-50℃，将步骤A3所得聚氨酯预聚体C加入，在70-90℃下反应3-6h，即得；
B、制备UV垫片胶
按重量份称取各组分，将活性单体在110-120℃下抽真空脱水1-2h，降至室温后加入硅烷改性丙烯酸酯、偶联剂和光引发剂，搅拌溶解，加入助剂后搅拌均匀即得。
进一步，所述羟烷基丙烯酸酯选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种；所述二异氰酸酯a和二异氰酸酯b独立地选自IPDI、MDI、HMDI、HDI或TDI中的一种或多种；所述端羟基化合物为羟烷基硅油、聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇或端羟基液体丁腈橡胶中的一种或多种；羟基硅油为粘度为1000cp、2000cp、4000cp、10000cp或50000cp羟基硅油中的一种或多种。
进一步，步骤A1中，所述羟烷基丙烯酸酯与二异氰酸酯a的摩尔比为1:(1-1.1)；步骤A2中，所述端羟基化合物与聚氨酯预聚体A的摩尔比为1:(1-1.1)；步骤A3中，所述聚氨酯预聚体B与二异氰酸酯b的摩尔为1:(1-1.1)；步骤A4中，所述聚氨酯预聚体C与羟基硅油的摩尔为1:(1-1.1)。
本发明的有益效果是：本发明硅烷改性丙烯酸酯具有良好的柔韧性，表干性，高回弹性，与其他树脂相容性好且对不同材质均具有较高附着力；本发明UV垫片胶具有低能量快速固化，柔韧性好，硬度低，回弹比高的特点，具有快速固化成型的特性，可用于不同尺寸不同形状的工件密封，尤其适合在家电和新能源上的应用。
具体实施方式
以下结合实例对本发明进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一、硅烷改性丙烯酸酯的合成
1、硅烷改性丙烯酸酯A的制备
称取65g甲基丙烯酸羟乙酯置于三口烧瓶中，升温至110℃抽真空脱水2h后，降至35℃，加入116.6g3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯(IPDI)，加温至70度反应2h，得到聚氨酯预聚体一；称取200g粘度为4000羟烷基硅油置于三口烧瓶中，升温至110℃抽真空脱水2h后，降至40℃，加入18.2g聚氨酯预聚体一搅拌均匀后，加温至85℃反应2h，得到聚氨酯预聚体二；218.2g聚氨酯预聚体二中加入11.7g MDI搅拌均匀后，在75℃下反应3h，得到聚氨酯丙烯酸酯三；取200g粘度为4000羟基硅油置于三口烧瓶中，升温至110℃抽真空脱水2h后，降至40℃，加入242g聚氨酯预聚体三搅拌均匀后，加温至85℃反应3h，得硅烷改性丙烯酸酯A。
2、硅烷改性丙烯酸酯B的制备
预聚体B的制备：称取78g甲基丙烯酸羟乙酯置于三口烧瓶中，升温至110℃抽真空脱水2h后，降至35℃，加入139.9g HDI，加温至50度反应3.5h，得到聚氨酯预聚体一；称取180g粘度为3000端羟基聚丁二烯置于三口烧瓶中，升温至120℃抽真空脱水1h后，降至15℃，加入22.9g聚氨酯预聚体一搅拌均匀后，加温至70℃反应5h，得到聚氨酯预聚体二；在202.9g聚氨酯预聚体二中加入13.98g TDI搅拌均匀后，在85℃下反应2h，得到聚氨酯丙烯酸酯三；称取600g粘度为10000羟基硅油置于三口烧瓶中，升温至130℃抽真空脱水1h后，降至40℃，加入227.7g聚氨酯预聚体三搅拌均匀后，加温至70℃反应6h，得硅烷改性丙烯酸酯B。
3、硅烷改性丙烯酸酯C的制备
称取72g甲基丙烯酸羟丙酯置于三口烧瓶中，升温至110℃抽真空脱水2h后，降至35℃，加入122.1g3-异氰酸酯基亚甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(IPDI)，加温至65度反应3h，得到聚氨酯预聚体一；称取200g粘度为2000聚碳酸酯二醇置于三口烧瓶中，升温至130℃抽真空脱水1h后，降至40℃，加入40.76g聚氨酯预聚体一搅拌均匀后，加温至80℃反应3h，得到聚氨酯预聚体二；在240.76g聚氨酯预聚体二中加入23.3g HMDI搅拌均匀后，在75℃下反应3.5h，得到聚氨酯丙烯酸酯三；称取500g粘度为10000羟基硅油置于三口烧瓶中，升温至130℃抽真空脱水1h后，降至40℃，加入126.4g聚氨酯预聚体三搅拌均匀后，加温至90℃反应3h，得硅聚氨酯丙烯酸酯C。
二、UV垫片胶的制备
实施例1-5UV垫片胶的配比如表1-表5所示；对比例1垫片胶的配比如表6所示。
实施例1-5UV垫片胶的制备方法为：按重量份称取各组分，将活性单体在110-120℃下抽真空脱水1-2h，降至室温后加入硅烷改性丙烯酸酯、偶联剂和光引发剂，搅拌溶解，加入助剂后搅拌均匀即得。
对比例1垫片胶的制备方法为：按重量份称取各组分，将活性单体在110-120℃下抽真空脱水1-2h，降至室温后加入将沙多玛CN996、偶联剂和光引发剂，搅拌溶解，加入助剂后搅拌均匀即得。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
实施例1-5和对比例1的检测结果如表7所示。
表7.实施例1-5和对比例1的检测结果
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (8)
1.一种UV垫片胶，其特征在于，按重量分数计，包括如下组分：
硅烷改性丙烯酸酯30-60份、活性单体5-50份、偶联剂0.1-7份、光引发剂1-10份和助剂0.1-10份；
所述硅烷改性丙烯酸酯具有如式Ⅰ所示的结构：
式中，R为羟烷基硅油、聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇或端羟基液体丁腈橡胶残基中的一种；R1-R3为氢或烷基，R4、R5为二异氰酸酯基。
2.根据权利要求1所述的UV垫片胶，其特征在于，所述活性单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异辛酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、单官能丙烯酸酯中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的UV垫片胶，其特征在于，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或多种的组合。
4.根据权利要求1所述的UV垫片胶，其特征在于，所述光引发剂为Irgacure 184、darocure 1173、Irgacure819、Irgacure907、369、TPO或BMF中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1所述的UV垫片胶，其特征在于，所述助剂为稳定剂、附着力促进剂、基材润湿剂和触变助剂中的一种或多种复配；所述稳定剂为对苯二酚或萘醌所述附着力促进剂为PM-2或EM39；所述基材润湿剂为KL245或270；所述触变助剂为R202、EH5或A380一种或多种。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的UV垫片胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、合成硅烷改性丙烯酸酯
A1、合成一端为NCO基团的聚氨酯预聚体A：将羟烷基丙烯酸酯在100-120℃下抽真空1-2h，以除去其中的水分，降温至15-35℃，加入二异氰酸酯a，在50-70℃下，反应2-3.5h，得一端为NCO基团的聚氨酯预聚体A；
A2、合成一端有羟基的聚氨酯预聚体B：将端羟基化合物在110-130℃下抽真空1-2h，以除去其中的水分，然后降温至15-40℃，加入步骤A1所得聚氨酯预聚体A在70-85℃下反应2-5h，得一端为羟基的聚氨酯预聚体B；
A3、合成一端有NCO基团的聚氨酯预聚体C：将步骤A2所得聚氨酯预聚体B加入二异氰酸酯b中，在70-85℃下反应2-5h，得一端为NCO基团的聚氨酯预聚体C；
A4、合成合成硅烷改性丙烯酸酯：将羟基硅油在110-130℃下抽真空1-2h，以除去其中的水分，降温至15-50℃，将步骤A3所得聚氨酯预聚体C加入，在70-90℃下反应3-6h，即得；
B、制备UV垫片胶
按重量份称取各组分，将活性单体在110-120℃下抽真空脱水1-2h，降至室温后加入硅烷改性丙烯酸酯、偶联剂和光引发剂，搅拌溶解，加入助剂后搅拌均匀即得。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述羟烷基丙烯酸酯选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或多种；所述二异氰酸酯a和二异氰酸酯b独立地选自IPDI、MDI、HMDI、HDI或TDI中的一种或多种；所述端羟基化合物为羟烷基硅油、聚四氢呋喃醚二醇、聚碳酸酯二醇或端羟基液体丁腈橡胶中的一种或多种；羟基硅油为粘度为1000cp、2000cp、4000cp、10000cp或50000cp羟基硅油中的一种或多种。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤A1中，所述羟烷基丙烯酸酯与二异氰酸酯a的摩尔比为1:(1-1.1)；步骤A2中，所述端羟基化合物与聚氨酯预聚体A的摩尔比为1:(1-1.1)；步骤A3中，所述聚氨酯预聚体B与二异氰酸酯b的摩尔为1:(1-1.1)；步骤A4中，所述聚氨酯预聚体C与羟基硅油的摩尔为1:(1-1.1)。
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