CN115960541A - 一种低uv固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂及其制备方法,该低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂包括以下重量份数的组分:SBC橡胶聚合物20‑40份;至少一个端基带有活泼氢官能团的二烯类液体橡胶5‑10份;端乙烯基聚丁二烯或聚异戊二烯橡胶5‑10份;丙烯酸酯化合物5‑10份;合成树脂35‑45份;光引发剂0.2‑1份;增粘树脂0‑20份;增塑剂0‑35份;抗氧剂0.2‑1份;异氰酸酯5‑20份。保证了体系稳定性且初始强度和最终强度以及高温高湿条件下的强度各方面达到平衡,引入端乙烯基聚丁二烯或聚异戊二烯橡胶以及丙烯酸酯化合物,使胶粘剂在极低UV光照强度下可交联固化从而具有快速定位能力,适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂领域,特别涉及一种低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂及其制备方法。
背景技术
传统的SBR橡胶型热熔胶是由SBR弹性体,石油树脂,增粘树脂以及增塑剂经过简单物理混合而成,经过配方调节可以得到具有一定初始强度的热熔胶,被广泛用于标签,胶带以及包装行业等。但是由于体系中不存在化学交联,导致这一体系在耐高温以及高湿等严苛气候条件性能较差;
虽然利用活泼氢加异氰酸酯得到带有氨基甲酸酯、脲基等基团的聚合物技术已经比较广泛,但是以这种聚合物为主的粘合剂无法达到较高的初强;
与此同时,一般的活泼氢化合物与异氰酸酯反应得到的聚合物具有较高极性,与SBC极性差异较大,无法得到稳定的体系,目前无法在SBR橡胶型热熔胶中直接使用湿气固化体系;在此基础上,加之现在实际应用领域越来越多的需求胶水既具有较长的开放时间又有快速定位能力,但是两者相互矛盾;
所以如何使SBR热熔胶在保证初强的基础上具有优异的耐高温高湿等严苛气候条件的性能,且让SBR热熔胶既具有较长的开放时间又有快速定位能力从而满足实际应用领域的需求,这些问题一直困扰着科研工作者。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种整体体系稳定且性能均衡,初始强度和最终强度以及高温高湿条件下的强度各方面达到平衡,且既具有较长的开放时间又有快速定位能力的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂;
本发明的第二目的在于提供一种上述低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂的制备方法。
为实现上述目的,具体做法为,一种低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,包括以下重量份数的组分:
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其中,SBC橡胶聚合物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯-苯乙烯、马来酸酐化的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、端乙烯基的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯中的一种或几种。
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其中,至少一个端基带有活泼氢官能团的二烯类液体橡胶为至少一个端基带有活泼氢官能团的聚丁二烯或聚异戊二烯橡胶。
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其中,活泼氢官能团选自氨基、羟基以及羧基官能团中的一种或几种。
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其中,端乙烯基聚丁二烯或聚异戊二烯橡胶为至少一端含有乙烯基官能团的聚丁二烯或聚异戊二烯橡胶。
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其中,合成树脂为未氢化的脂肪族石油树脂、未氢化的芳香族石油树脂、未氢化的脂肪族/芳香族共聚树脂、未氢化的苯乙烯树脂、氢化的脂肪族石油树脂、氢化的芳香族石油树脂、氢化的脂肪族/芳香族共聚树脂以及氢化的苯乙烯树脂中的一种或几种。
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其中,增粘树脂为松香、松香衍生物、萜烯树脂以及萜烯树脂衍生物中的一种或几种。
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其中,增塑剂为环烷油。
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其中,抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其中,异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯、L-赖氨酸三异氰酸酯以及多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或几种。
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其中,丙烯酸酯类化合物选自(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、酰亚胺(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯、邻苯二甲酰亚胺丙烯酸酯类以及酰亚胺丙烯酸酯中的一种或几种。
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其中,光引发剂选自二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、酰基氧化膦系化合物、二茂钛系化合物、肟酯系化合物、苯偶姻醚系化合物、噻吨酮中的一种或几种。
上述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
S1:按照以下组分及重量份数准备原材料:
S2:将S1中准备好的SBC橡胶聚合物、增塑剂、抗氧剂加入到反应器中,然后升温至140-170℃,持续搅拌至反应器中的全部物料熔融,随后反应稳定15min;
S3:在140-170℃温度下边搅拌边向反应器中再加入S1中准备好的端乙烯基聚丁二烯或聚异戊二烯橡胶、至少一个端基带有活泼氢官能团的二烯类液体橡胶、增粘树脂和合成树脂,抽真空搅拌120min,然后在140-170℃温度下加入S1中准备好的异氰酸酯,反应60min,随后再加入S1中准备好的光引发剂和丙烯酸酯化合物,搅拌15min后进行脱泡处理,即可。
本发明具有以下有益效果:
本发明在传统SBR热熔胶的基础上解决了传统SBR热熔胶体系无法湿气固化的问题,具有很好的稳定性,在同时提升初始强度的情况下又保证了较好的粘度、最终强度、杜邦落球冲击性,整体体系稳定且各方面性能均衡;引入异氰酸酯反应基团以及活性乙烯基基团,使得胶粘剂可以在初始定位前经过UV固化后有比较高的初始强度以解决长开放时间与快速定位能力的矛盾,同时常温下与湿气反应得到有一定交联网络弹性体,大大提高了其耐高温和高湿性能,从而可用于电子器件的结构粘接等更高要求的场合,提升其经济价值。
具体实施方式
实施例1
将20份苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、15份环烷油、0.2份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到反应器中,然后升温至150℃,搅拌至全部物料熔融后,反应稳定15min;接着,在搅拌条件下,再加入10份端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、10份端羧基聚丁二烯液体橡胶、10份松香、45份苯乙烯树脂、抽真空搅拌120min,然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯10份,在150℃下反应60min,再加入0.2份2,4-二乙基硫杂蒽酮和8份(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯,150℃下搅拌15min,最后脱泡装入不透明胶管,密封保存。
实施例2
将20份苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、15份环烷油、0.2份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到反应器中,然后升温至150℃,搅拌至全部物料熔融后,反应稳定15min;接着,在搅拌条件下,再加入10份端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、10份端羟基聚丁二烯液体橡胶、10份松香、45份苯乙烯树脂、抽真空搅拌120min,然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯10份,在150℃下反应60min,再加入0.2份2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和10份(甲基)丙烯酸异冰片酯,150℃下搅拌15min,最后脱泡装入不透明胶管,密封保存。
实施例3
将20份苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、15份环烷油、0.2份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到反应器中,然后升温至150℃,搅拌至全部物料熔融后,反应稳定15min;接着,在搅拌条件下,再加入10份端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、10份端氨基聚丁二烯液体橡胶、10份松香、45份苯乙烯树脂、抽真空搅拌120min,然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯10份,在150℃下反应60min,再加入0.5份2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和5份甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯5份,150℃下搅拌15min,最后脱泡装入不透明胶管,密封保存。
实施例4
将30份苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、20份环烷油、0.5份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入到反应器中,然后升温至150℃,搅拌至全部物料熔融后,反应稳定15min;接着,在搅拌条件下,再加入8份端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、5份端氨基聚丁二烯液体橡胶、10份萜烯树脂、35份苯乙烯树脂,抽真空搅拌120min,然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯10份,在150℃下反应60min,再加入0.2份2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和5份(甲基)丙烯酸异肉豆蔻酯,150℃下搅拌15min,最后脱泡装入不透明胶管,密封保存。
实施例5
将30份马来酸酐化的苯乙烯-丁烯-苯乙烯、35份环烷油、1份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到反应器中,然后升温至150℃,搅拌至全部物料熔融后,反应稳定15min;接着,在搅拌条件下,再加入5份端乙烯基聚异戊二烯橡胶、5份端氨基聚丁二烯液体橡胶、35份碳五石油树脂,抽真空搅拌120min,然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯10份,在150℃下反应60min,再加入0.5份4-二甲氨基苯甲酸异辛酯和5份(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯,150℃下搅拌15min,最后脱泡装入不透明胶管,密封保存。
实施例6
将40份苯乙烯-乙烯-苯乙烯、1份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到反应器中,然后升温至150℃,搅拌至全部物料熔融后,反应稳定15min;接着,在搅拌条件下,再加入5份端乙烯基聚丁二烯橡胶、10份端羟基聚丁二烯液体橡胶、45份碳九石油树脂、20份萜烯树脂,抽真空搅拌120min,然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯10份,在150℃下反应60min,再加入0.5份4-二甲氨基苯甲酸异辛酯和5份2-(甲基)丙烯酰氧基乙基2-羟基丙基邻苯二甲酸酯,150℃下搅拌15min,最后脱泡装入不透明胶管,密封保存。
实施例7
将40份苯乙烯-乙烯-苯乙烯、15份环烷油、1份β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯加入到反应器中,然后升温至150℃,搅拌至全部物料熔融后,反应稳定15min;接着,在搅拌条件下,再加入10份端乙烯基聚异戊二烯液体橡胶、5份端羟基异戊二烯液体橡胶、35份碳九石油树脂、5份萜烯树脂,抽真空搅拌120min,然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯10份,在150℃下反应60min,再加入1份2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和5份邻苯二甲酰亚胺丙烯酸酯类,150℃下搅拌15min,最后脱泡装入不透明胶管,密封保存。
对比例1(现有常规的PUR湿气固化胶体系)
将20份聚己二酸-己二醇酯二醇,15份聚癸二酸己二醇酯二醇,15份无定形聚酯二醇,15份聚丙烯二醇,5份热塑性聚氨酯增粘树脂,20份甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯共聚物,0.2份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,加入到反应器中,然后升温至140℃,搅拌至物料全部熔融,反应稳定120min;接着在搅拌条件下加入10份二苯基甲烷二异氰酸酯,搅拌60min,最后脱泡装入胶管,密封保存,此为现有的反应型聚氨酯热熔胶。
对比例2(传统的SBR橡胶型热熔胶体系)
将20份苯乙烯-乙烯-苯乙烯、15份环烷油、0.2份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入到反应器中,然后升温至150℃,搅拌至全部物料熔融后,反应稳定15min;接着,在搅拌条件下,再加入20份松香、45份碳五石油树脂,搅拌30min,最后脱泡装入不透明胶管,密封保存,此为现有的传统的SBC橡胶型热熔胶。
对比例3(传统SBR热熔胶与湿气反应型聚氨酯聚合物直接混合)
将20份苯乙烯-乙烯-苯乙烯、15份环烷油、0.2份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入到反应器中,然后升温至150℃,搅拌至全部物料熔融后,反应稳定15min;接着在搅拌条件下,再加入10份聚丙烯二醇(Mn=2000)、10份松香、45份碳五石油树脂,抽真空搅拌120min,然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯10份,在150℃下反应60min,最后脱泡装入不透明胶管,密封保存,此为用常规聚氨酯路线得到的湿气反应型SBC热熔胶。
对比例4(不具备UV固化功能的湿气反应型SBC热熔胶)
将20份苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、15份环烷油、0.2份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到反应器中,然后升温至150℃,搅拌至全部物料熔融后,反应稳定15min;接着,在搅拌条件下,再加入10份端羧基聚丁二烯液体橡胶、10份松香、45份苯乙烯树脂、抽真空搅拌120min,然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯10份,在150℃下反应60min,最后脱泡装入不透明胶管,密封保存,此为不具备UV固化功能的湿气反应型SBC热熔胶。
对比例5(一般能量可固化的UV湿气反应型SBC热熔胶)
将20份苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、15份环烷油、0.2份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到反应器中,然后升温至150℃,搅拌至全部物料熔融后,反应稳定15min;接着,在搅拌条件下,再加入10份端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、10份端羧基聚丁二烯液体橡胶、10份松香、45份苯乙烯树脂、抽真空搅拌120min,然后加入二苯基甲烷二异氰酸酯10份,150℃反应60min,再加入0.2份2,4-二乙基硫杂蒽酮,150℃搅拌15min,最后脱泡装入不透明胶管,密封保存,此为一般能量可固化的UV湿气反应型SBC热熔胶。
将实施例1-7以及对比例1-5做如下测试:
1、粘度测试,采用的是布氏旋转粘度计,将上述被测样品置于170℃的条件下预热10min,将预热完全的样品倒入样品杯内,将样品杯固定于加热器中,调整位置使得粘度计上的转子位于样品杯的被测样品中心,调整加热器温度,让转子和被测样品于样品杯内恒温10min,确保样品温度稳定于170℃,样品温度应在规定温度±1℃内;保持170℃恒温,打开转子,持续旋转20min后,读取此时粘度数据,所述粘度单位为“cps”;
2、推力强度测试:
1)测试未UV固化初始推力强度/Mpa(5min推力强度):通过台式点胶机在基材表面点胶被测样品胶,再使用基材模具将两片基材依基材面胶结接,控制胶厚为0.15mm,胶重0.05±0.003g,用2kg力保压,在温度为23±2℃,相对湿度为50±5℃的环境中放置初始时间5min,时间到则使用三思万能试验机测试,使试验机的夹持器以10mm/min的移动速度对试样加载并记录试样推力破坏的最大载荷及粘接面积;
2)测试500mw/cm2能量的UV固化初始推力强度/Mpa(5min推力强度):通过台式点胶机在基材表面点胶被测样品胶,然后放入紫外照射仪中固化,能量为500mw/cm2,再使用基材模具将两片基材依基材面胶结接,控制胶厚为0.15mm,胶重0.05±0.003g,用2kg力保压,在温度为23±2℃,相对湿度为50±5℃的环境中放置初始时间5min,时间到则使用三思万能试验机测试,使试验机的夹持器以10mm/min的移动速度对试样加载并记录试样推力破坏的最大载荷及粘接面积;
3)测试1000mw/cm2能量的UV固化初始推力强度/Mpa(5min推力强度):通过台式点胶机在基材表面点胶被测样品胶,然后放入紫外照射仪中固化,能量为1000mw/cm2,再使用基材模具将两片基材依基材面胶结接,控制胶厚为0.15mm,胶重0.05±0.003g,用2kg力保压,在温度为23±2℃,相对湿度为50±5℃的环境中放置初始时间5min,时间到则使用三思万能试验机测试,使试验机的夹持器以10mm/min的移动速度对试样加载并记录试样推力破坏的最大载荷及粘接面积;
4)测试最终推力强度/Mpa(推力48小时最终强度):通过台式点胶机在基材表面点胶被测样品胶,然后放入紫外照射仪中固化,再使用基材模具将两片基材粘结在一起,控制胶厚为0.15mm,胶重0.05±0.003g,用2kg力保压,在温度为23±2℃,相对湿度为50±5℃的环境中放置48h,使其最终固化,时间到则使用三思万能试验机测试,使试验机的夹持器以10mm/min的移动速度对试样加载并记录试样推力破坏的最大载荷及粘接面积。
制样使用的是台式点胶机制样,通过X、Y、Z三轴的移动方向的移动,在基材面上画出胶线轨迹;
其中涉及的UV固化,采用的是专业的紫外照射仪,设置紫外光的照射强度为1000mw/cm2。
3、48小时后杜邦落球冲击测试:通过台式点胶机在基材表面点胶被测样品胶,然后放入紫外照射仪中固化,再使用基材模具将两片基材粘结在一起,控制胶厚为0.15mm,胶重0.05±0.003g,用2kg力保压,在温度为23±2℃,相对湿度为50±5℃的环境中放置48h,使其最终固化,将固化后的基材置于杜邦落球冲击试验机,记录被测样品在200g、70mm的条件下基材剥落时的冲击次数。
4、高温高湿老化测试:将被测样品固化48h(与第3点,杜邦落球冲击测试的固化过程相同),放入爱斯派克恒温恒湿箱中进行老化,在爱斯派克恒温恒湿箱中老化72h后,取出被测样品采用常温推力的方法测试其老化后的强度。该测试选用两种环境条件进行老化,其中一环境条件为温度85℃,湿度为85%;另一环境条件为温度60℃,湿度为90%的情况。上述测试的测试结果详见下表1、表2:
表1实施例1-7性能测试结果
表2对比例1-5性能测试结果
由上表1、表2中的测试数据可以看出:对比例1为现有常规的PUR湿气固化胶体系其初始推力强度/Mpa(5min推力强度)很低,无论是未固化、低UV固化或是常规UV固化,三种情况下所得数据为0.1-0.12之间,相比实施例1-7未UV固化时的1.15-1.74已经差距极大,而当实施例1-7进行低紫外线UV固化(500mw/cm2 UV固化)后所得初始推力强度的数据是在1.55-2.14之间,若实施例1-7进行常规紫外线UV固化(1000mw/cm2 UV固化)后所得初始推力强度的数据更是在1.72-2.54之间;如果初始强度很低是很难满足一些短时间需要胶水提供高强度的场合,初始强度低的聚氨酯热熔胶通常使用的时候需要施加一定压力数小时才能释放以满足要求,因此需要额外使用保压治具,浪费工业成本,因此提升初始强度显得尤为重要,而本发明的实施,在未固化、或是低紫外线UV固化的情况下,初始推力强度也得到了极大的提升,缩短保压时间,为客户节省保压治具。
对比例2为传统的SBR橡胶型热熔胶体系,传统的SBR橡胶型热熔胶是由SBR弹性体、石油树脂、增粘树脂以及增塑剂经过简单物理混合而成,经过配方调节可以得到具有一定初始强度的热熔胶,由于体系中不存在化学交联,导致这一体系在耐高温以及高湿等严苛气候条件性能较差,如表1、表2所示,对比例2的推力48小时最终强度、85℃/85%RH72小时后最终强度和60℃/90%RH72小时后最终强度与实施例1-7相比差距都很大,即固化强度和耐高温高湿的性能都较差,尤其不适用于高温高湿的较为恶劣的环境下。
对比例3将传统SBR热熔胶与湿气反应型聚氨酯聚合物直接混合,由于一般的活泼氢化合物与异氰酸酯反应得到的聚合物具有较高极性,与传统SBR中的重要组分SBC橡胶聚合物极性差异较大,因此单纯混合在一起无法得到稳定的体系,无论是否进行UV固化步骤或是UV固化的光照强度如何,三种情况所得数据为0.93-0.95之间,相比实施例1-7未UV固化时的1.15-1.74已经差距较大,而当实施例1-7进行低紫外线UV固化(500mw/cm2 UV固化)后所得初始推力强度的数据是在1.55-2.14之间,若实施例1-7进行常规紫外线UV固化(1000mw/cm2 UV固化)后所得初始推力强度的数据更是在1.72-2.54之间;对比例3的初始强度还是达不到较好的数据效果,而实施例1-7的初始强度数据有了明显的提升,尤其在UV固化后,即使是低UV固化的情况下,初始强度数据优良,利于缩短保压时间,为客户节省保压治具。
对比例4是在本发明技术方案中剔除UV体系的技术方案,可以看到由于对比例4不具有UV固化体系,因此对比例4无论是否进行UV固化步骤或是UV固化的光照强度如何,其初始推力强度都在1.11-1.17Mpa之间,相比实施例1-7未UV固化时的1.15-1.74已经存在差距,尤其当实施例1-7进行低紫外线UV固化(500mw/cm2 UV固化)后所得初始推力强度的数据是在1.55-2.14之间,若实施例1-7进行常规紫外线UV固化(1000mw/cm2 UV固化)后所得初始推力强度的数据更是在1.72-2.54之间;对比例4的初始强度还是达不到较好的数据效果,而实施例1-7的初始强度数据有了明显的提升,尤其在UV固化后,即使是低UV固化的情况下,初始强度数据优良,利于缩短保压时间,为客户节省保压治具,意味着UV固化带来的高初始推力强度可以解决长开放时间与快速定位能力的矛盾,拓展应用领域。
对比例5是一般能量可固化的UV湿气反应型SBC热熔胶技术方案,可以看到对比例5虽然具有UV固化体系,但该体系对UV固化的能量要求较高,对比相同条件下的实施例1-7可以看出,未固化时初始推力强度均不高,但在低紫外线UV固化(500mw/cm2 UV固化)后实施例1-7的初始推力强度达到了1.55-2.14之间,对比例5为1.22,已经有了明显的提升,且在常规紫外线UV固化(1000mw/cm2 UV固化)后所得初始推力强度的数据更是在1.72-2.54之间,对比例5为1.54,意味着,本专利在较低的光照情况下(低紫外线)即可达到较好的初始推力强度,尤其在某些光照情况不佳的场所中,也可以较好的解决长开放时间与快速定位能力的之间矛盾,有效的拓展应用领域。
本发明中利用至少一个端基带有活泼氢官能团的二烯类液体橡胶有效的实现了活泼氢化合物与异氰酸酯反应使得其与SBC橡胶聚合物极性相适配,有效的保证了体系的稳定性,同时UV体系的引入可以解决长开放时间与快速定位能力的矛盾,二者结合使本发明具有很好的稳定性,尤其是引入了丙烯酸酯化合物,使其在较低的光照条件下依然可以实现有效的UV合成,在同时提升初始强度的情况下又保证了较好的粘度、最终强度、杜邦落球冲击性,整体体系稳定且各方面性能均衡,从实施例1-7的测试数据可以看出:
1、初始强度远高于传统的PUR湿气固化胶体系,且48小时最终强度、48小时后杜邦落球冲击、85℃/85%RH72小时后最终强度、60℃/90%RH72小时后最终强度性能亦可以达到PUR胶水同等水平;
2、耐湿热老化性能远高于传统的SBR橡胶型热熔胶体系,48小时最终强度、48小时后杜邦落球冲击、85℃/85%RH72小时后最终强度、60℃/90%RH72小时后最终强度性能相对于传统的SBR橡胶型热熔胶体系均有很高的提升;
3、较低能量照射下即可达到一般能量可固化的UV湿气反应型SBC热熔胶的初始强度,且48小时最终强度Mpa、48小时后杜邦落球冲击、85℃/85%RH72小时后最终强度、60℃
/90%RH72小时后最终强度等性能亦无差别;
4、本发明体系具有很好的稳定性,粘度、初始强度、杜邦落球冲击性、高温高湿的强度性能都符合较高的要求,整体体系稳定且性能均衡,在初始强度和最终强度以及高温高湿条件下的强度各方面达到平衡,使得本发明的UV湿气反应型橡胶热熔胶粘剂使用范围广,稳定性好;引入活性乙烯基基团,使得胶粘剂可以在初始定位前经过UV固化后有比较高的初始强度以解决长开放时间与快速定位能力的矛盾,尤其是引入了丙烯酸酯化合物,使其在较低的光照条件下依然可以实现有效的UV合成,同时引入异氰酸酯反应基团常温下与湿气反应得到有一定交联网络弹性体,大大提高了其耐高温和高湿性能,从而可用于电子器件的结构粘接等更高要求的场合,提升其经济价值。
以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变型,因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴,应由各权利要求所限定。
Claims (13)
2.如权利要求1所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其特征在于:所述SBC橡胶聚合物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯-苯乙烯、马来酸酐化的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯、端乙烯基的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其特征在于:所述至少一个端基带有活泼氢官能团的二烯类液体橡胶为至少一个端基带有活泼氢官能团的聚丁二烯或聚异戊二烯橡胶。
4.如权利要求3所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其特征在于:所述活泼氢官能团选自氨基、羟基以及羧基官能团中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其特征在于:所述端乙烯基聚丁二烯或聚异戊二烯橡胶为至少一端含有乙烯基官能团的聚丁二烯或聚异戊二烯橡胶。
6.如权利要求1所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其特征在于:所述合成树脂为未氢化的脂肪族石油树脂、未氢化的芳香族石油树脂、未氢化的脂肪族/芳香族共聚树脂、未氢化的苯乙烯树脂、氢化的脂肪族石油树脂、氢化的芳香族石油树脂、氢化的脂肪族/芳香族共聚树脂以及氢化的苯乙烯树脂中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其特征在于:所述增粘树脂为松香、松香衍生物、萜烯树脂以及萜烯树脂衍生物中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其特征在于:所述增塑剂为环烷油。
9.如权利要求1所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其特征在于:所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的至少一种。
10.如权利要求1所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其特征在于:所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、二环己基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯、L-赖氨酸三异氰酸酯以及多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或几种。
11.如权利要求1所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其特征在于:所述丙烯酸酯类化合物选自(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、酰亚胺(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯、邻苯二甲酰亚胺丙烯酸酯类以及酰亚胺丙烯酸酯中的一种或几种。
12.如权利要求1所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂,其特征在于:所述光引发剂选择二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、酰基氧化膦系化合物、二茂钛系化合物、肟酯系化合物、苯偶姻醚系化合物、噻吨酮中的一种或几种。
13.一种如权利要求1所述的低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂的制备方法,其特征在于:所述低UV固化的湿气反应型橡胶热熔胶粘剂的制备方法包括以下步骤:
S1:按照以下组分及重量份数准备原材料:
S2:将所述S1中准备好的SBC橡胶聚合物、增塑剂、抗氧剂加入到反应器中,然后升温至140-170℃,持续搅拌至反应器中的全部物料熔融,随后反应稳定15min;
S3:在140-170℃温度下边搅拌边向所述反应器中再加入S1中准备好的端乙烯基聚丁二烯或聚异戊二烯橡胶、至少一个端基带有活泼氢官能团的二烯类液体橡胶、增粘树脂和合成树脂,抽真空搅拌120min,然后在140-170℃温度下加入S1中准备好的异氰酸酯,反应60min,随后再加入S1中准备好的光引发剂和丙烯酸酯化合物,搅拌15min后进行脱泡处理,即可。
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