CN112940663A - 一种耐高温紫外光固化胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐高温紫外光固化胶及其制备方法，其中，一种耐高温紫外光固化胶，由以下重量百分比的原料组成：丙烯酸酯封端超支化聚酯10～30％、聚酯类聚氨酯丙烯酸酯或聚醚类聚氨酯丙烯酸酯柔性低聚物10～20％、聚氨酯丙烯酸酯5～10％、丙烯酸酯单体10～20％、环氧树脂1～5％、活性稀释剂5～10％、硅烷偶联剂1～5％、光引发剂1～5％、光增感剂1～10％、硫醇1～5％。本发明能够赋予光固化胶黏剂较高的刚性、硬度高、表面无裂纹、力学性能好，具有良好的粘合强度、耐热性和防水性。

Description

一种耐高温紫外光固化胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及光固化材料技术领域，尤其涉及一种耐高温紫外光固化胶及其制备方法。

背景技术

光固化材料由于其固化速度快、环境友好、能源消耗量少、无溶剂挥发等众多突出优点而得到广泛研究，并且在各行各业中迅速推广。但是紫外光固化胶也有其本身的局限,常规的紫外光固化胶在耐高温的应用有明显的局限，因丙烯酸酯分子链交联密度低，线性分子链的含量较大，而且分子链的刚性官能团较少，当随着环境温度的升高时，部分分子链会产生相对滑移，材料的力学性能会快速下降，所以，UV胶在耐高温的应用上不能被广泛使用。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐高温紫外光固化胶及其制备方法。

本发明提出的一种耐高温紫外光固化胶，由以下重量百分比的原料组成：丙烯酸酯封端超支化聚酯10～30％、聚酯类聚氨酯丙烯酸酯或聚醚类聚氨酯丙烯酸酯柔性低聚物10～20％、聚氨酯丙烯酸酯5～10％、丙烯酸酯单体10～20％、环氧树脂1～5％、活性稀释剂5～10％、硅烷偶联剂1～5％、光引发剂1～5％、光增感剂1～10％、硫醇1～5％。

优选的，所述丙烯酸酯封端超支化聚酯通过超支化聚酯和丙烯酸进行封端反应而得。

优选的，所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂和氢化双酚F环氧树脂中的至少一种。

优选的，所述聚酯类聚氨酯丙烯酸酯或聚醚类聚氨酯丙烯酸酯柔性低聚物的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的数均分子量为500-10000。

优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯和聚醚型聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。

优选的，所述丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、四氢呋喃甲基丙烯酸酯、十二烷基丙烯酸酯、十二烷基甲基丙烯酸酯、丙烯酸异癸脂、N-乙烯基己内酰胺或N-乙烯基吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合。

优选的，所述活性稀释剂为四氢呋喃丙烯酸酯，光引发剂为1-羟基环己基-苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、安息香双甲醚、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或几种，所述光增感剂为异丙基硫杂蒽酮、9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽和N-乙烯基咔唑中的至少一种。

一种耐高温紫外光固化胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1称取10～30％丙烯酸酯封端超支化聚酯、10～20％聚酯类聚氨酯丙烯酸酯或聚醚类聚氨酯丙烯酸酯柔性低聚物、5～10％聚氨酯丙烯酸酯、10～20％丙烯酸酯单体、1～5％环氧树脂、5～10％活性稀释剂、1～5％硅烷偶联剂，依次加入搅拌机内；

S2抽真空至真空度为-0.08～-0.05MPa，于500～1000转/分搅拌0.5～2小时，搅拌均匀，得到混合液；

S3将得到的混合液澄清均一后，降温至30～40℃，对搅拌机进行氮气置换，之后的步骤全程通氮；

S4称取1～5％光引发剂、1～10％光增感剂、1～5％硫醇，依次加入搅拌机内，保持与之前相同的温度和转速，搅拌时长1～2小时，自然晾置至室温，密封包装即可。

本发明中，所述一种耐高温紫外光固化胶及其制备方法，丙烯酸酯封端超支化聚酯的官能度和光固化活性较好，可在自由基光引发剂的作用下与聚氨酯丙烯酸酯发生光自由基共聚合，在阳离子光引发剂的作用下与环氧树脂发生阳离子共聚合，且聚合后力学性能好，粘接强度高，同时，再辅以活性稀释剂可进一步降低胶粘剂体系的粘度，丙烯酸酯型活性稀释剂和环氧化合物型活性稀释剂还可改善胶粘剂体系的相容性，以获得整合性能佳的胶粘剂；以聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯单体、环氧树脂为反应单体，通过各单体上各自对应的巯基、双键、环氧基活性基团进行巯基-双键/环氧光固化反应，此固化反应作为一类典型的“点击化学”反应，具有区域选择性高、反应条件温和、光引发剂用量少、体系收缩率小、无氧阻聚、热性能和机械性能优异等优点；聚酯型聚氨酯丙烯酸酯和聚醚型聚氨酯丙烯酸，需有良好的柔韧性的同时，还需具备对塑料的优秀粘接性能，同时在实践中反映出具有一定程度的耐温性能，能够赋予光固化胶黏剂较高的刚性、硬度高、表面无裂纹、力学性能好，具有良好的粘合强度、耐热性和防水性。

附图说明

图1为本发明提出的一种耐高温紫外光固化胶的制备方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

参照图1，一种耐高温紫外光固化胶，由以下重量百分比的原料组成：丙烯酸酯封端超支化聚酯10～30％、聚酯类聚氨酯丙烯酸酯或聚醚类聚氨酯丙烯酸酯柔性低聚物10～20％、聚氨酯丙烯酸酯5～10％、丙烯酸酯单体10～20％、环氧树脂1～5％、活性稀释剂5～10％、硅烷偶联剂1～5％、光引发剂1～5％、光增感剂1～10％、硫醇1～5％。

本发明中，所述丙烯酸酯封端超支化聚酯通过超支化聚酯和丙烯酸进行封端反应而得。

本发明中，所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂和氢化双酚F环氧树脂中的至少一种。

本发明中，所述聚酯类聚氨酯丙烯酸酯或聚醚类聚氨酯丙烯酸酯柔性低聚物的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的数均分子量为500-10000。

本发明中，所述聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯和聚醚型聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。

本发明中，所述丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、四氢呋喃甲基丙烯酸酯、十二烷基丙烯酸酯、十二烷基甲基丙烯酸酯、丙烯酸异癸脂、N-乙烯基己内酰胺或N-乙烯基吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合。

本发明中，所述活性稀释剂为四氢呋喃丙烯酸酯，光引发剂为1-羟基环己基-苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、安息香双甲醚、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或几种，所述光增感剂为异丙基硫杂蒽酮、9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽和N-乙烯基咔唑中的至少一种。

一种耐高温紫外光固化胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1称取10～30％丙烯酸酯封端超支化聚酯、10～20％聚酯类聚氨酯丙烯酸酯或聚醚类聚氨酯丙烯酸酯柔性低聚物、5～10％聚氨酯丙烯酸酯、10～20％丙烯酸酯单体、1～5％环氧树脂、5～10％活性稀释剂、1～5％硅烷偶联剂，依次加入搅拌机内；

S2抽真空至真空度为-0.08～-0.05MPa，于500～1000转/分搅拌0.5～2小时，搅拌均匀，得到混合液；

S3将得到的混合液澄清均一后，降温至30～40℃，对搅拌机进行氮气置换，之后的步骤全程通氮；

S4称取1～5％光引发剂、1～10％光增感剂、1～5％硫醇，依次加入搅拌机内，保持与之前相同的温度和转速，搅拌时长1～2小时，自然晾置至室温，密封包装即可。

测试项目：

1、硬度：干膜厚度3-4μm，负荷750g进行铅笔硬度测试。

2、剥离力测试：将紫外光固化胶水涂金属氧化物层上后百格测试5B后，再于有机层的两个表面进行贴合，形成金属氧化物层有机层金属氧化物层的“三明治”结构，所述有机层为量子点层，固定其中一层金属氧化物层，采用TH-8203S型多功能电子拉力机测试膜剥离力，测试标准参照ASTM D3330。

3、B*：干膜厚度3-4μm，将膜裁切成5cm*6cm尺寸，使用色差计SE-6000进行测试，测试三次取平均值。

4、透过率、雾度：干膜厚度3-4μm，将膜裁切成5cm*6cm尺寸，使用雾度计HM-150进行测试，测试三次取平均值。

5、表观测试：干膜厚度3-4μm，固化后肉眼观察。将膜裁切成10*12cm尺寸，进行100℃烘烤，烘烤后肉眼观察。

6、附着力1：将紫外光固化胶水涂布在金属氧化物层上，固化后干膜厚度3-4μm，进行百格测试。

附着力2：将紫外光固化胶水涂布在有机层上，固化后干膜厚度3-4μm，进行百格测试。

附着力3：将紫外光固化胶水涂布在金属氧化物层上，固化后干膜厚度3-4μm 1个大气压下100℃水煮8小时，进行百格测试。

附着力4：将紫外光固化胶水涂布在有机层上，固化后干膜厚度3-4μm1个大气压下100℃水煮8小时，进行百格测试。

本发明：称取10～30％丙烯酸酯封端超支化聚酯、10～20％聚酯类聚氨酯丙烯酸酯或聚醚类聚氨酯丙烯酸酯柔性低聚物、5～10％聚氨酯丙烯酸酯、10～20％丙烯酸酯单体、1～5％环氧树脂、5～10％活性稀释剂、1～5％硅烷偶联剂，依次加入搅拌机内；抽真空至真空度为-0.08～-0.05MPa，于500～1000转/分搅拌0.5～2小时，搅拌均匀，得到混合液；将得到的混合液澄清均一后，降温至30～40℃，对搅拌机进行氮气置换，之后的步骤全程通氮；称取1～5％光引发剂、1～10％光增感剂、1～5％硫醇，依次加入搅拌机内，保持与之前相同的温度和转速，搅拌时长1～2小时，自然晾置至室温，密封包装即可。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐高温紫外光固化胶，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：丙烯酸酯封端超支化聚酯10～30％、聚酯类聚氨酯丙烯酸酯或聚醚类聚氨酯丙烯酸酯柔性低聚物10～20％、聚氨酯丙烯酸酯5～10％、丙烯酸酯单体10～20％、环氧树脂1～5％、活性稀释剂5～10％、硅烷偶联剂1～5％、光引发剂1～5％、光增感剂1～10％、硫醇1～5％。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温紫外光固化胶，其特征在于，所述丙烯酸酯封端超支化聚酯通过超支化聚酯和丙烯酸进行封端反应而得。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温紫外光固化胶，其特征在于，所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂和氢化双酚F环氧树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温紫外光固化胶，其特征在于，所述聚酯类聚氨酯丙烯酸酯或聚醚类聚氨酯丙烯酸酯柔性低聚物的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的数均分子量为500-10000。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温紫外光固化胶，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯和聚醚型聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温紫外光固化胶，其特征在于，所述丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、四氢呋喃甲基丙烯酸酯、十二烷基丙烯酸酯、十二烷基甲基丙烯酸酯、丙烯酸异癸脂、N-乙烯基己内酰胺或N-乙烯基吡咯烷酮中的任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的一种耐高温紫外光固化胶，其特征在于，所述活性稀释剂为四氢呋喃丙烯酸酯，光引发剂为1-羟基环己基-苯基甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、安息香双甲醚、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或几种，所述光增感剂为异丙基硫杂蒽酮、9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽和N-乙烯基咔唑中的至少一种。

8.一种耐高温紫外光固化胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1称取10～30％丙烯酸酯封端超支化聚酯、10～20％聚酯类聚氨酯丙烯酸酯或聚醚类聚氨酯丙烯酸酯柔性低聚物、5～10％聚氨酯丙烯酸酯、10～20％丙烯酸酯单体、1～5％环氧树脂、5～10％活性稀释剂、1～5％硅烷偶联剂，依次加入搅拌机内；

S2抽真空至真空度为-0.08～-0.05MPa，于500～1000转/分搅拌0.5～2小时，搅拌均匀，得到混合液；

S3将得到的混合液澄清均一后，降温至30～40℃，对搅拌机进行氮气置换，之后的步骤全程通氮；

S4称取1～5％光引发剂、1～10％光增感剂、1～5％硫醇，依次加入搅拌机内，保持与之前相同的温度和转速，搅拌时长1～2小时，自然晾置至室温，密封包装即可。

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