一种天然基辐射固化材料及其在膜涂布UV胶粘剂中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种天然基辐射固化材料及其在膜涂布UV胶粘剂中的应用，该固化材料主要由如下重量份的组分制得：环氧大豆油改性水性聚氨酯40～60份，环氧丙烯酸酯3～18份，聚丙烯酸酯5～20份，丙烯酸异辛酯20～30份，已二醇二丙烯酸酯10～25份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10～20份，联苯甲酰或二苯甲酮2～8份。本发明专利技术所提供的天然基辐射固化材料采用天然基材，与其他固化材料相比天然环保，它还同时具有高粘附力、耐高温性能、耐刮伤性、耐化学品性能和耐候性等特点，在各种膜涂布UV胶粘剂中具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种天然基辐射固化材料及其在膜涂布UV胶粘剂中的应用
本专利技术属于固化材料领域，具体涉及一种天然基辐射固化材料及其应用。
技术介绍
辐射固化是指在光(包括紫外线、可见光)或高能射线(主要是电子束)的作用下，液态的低聚物(包括单体)经过交联聚合而形成固态产物的过程。辐射固化技术与传统的溶剂型热固化技术相比，具备固化速度快、可瞬间成膜，不含挥发性溶剂、环境污染小、安全性高，能耗低，占地小、设计紧凑、适合流水线操作，生产成本低，涂层性能优异等多方面的优势。辐射固化技术是一种高效、环保、节能、优质的材料表面处理技术，被誉为面向21世纪绿色工业的新技术。在辐射固化中使用的辐射源有两类：UV(UV固化)和EB(EB固化)。可这两种辐射源固化的主体材料基本一致，所不同的是UV固化需要光引发剂，而EB可直接使得材料固化。自UV光固化胶粘剂报道以来，人们对其进行了大量的研究.并取得了令人瞩目的成就。如今UV胶已在许多工业装配领域成功应用，尤其是需要快速装配的高技术产业领域，例如LCD制造业、照相机等光学产品制造业、光盘制造业、手表制造业、蜂鸣器、手机按键的装配、电子线路板的制造、偏光部件的制造等光电信息产业的电子部件制造。在日用品领域，例如玻璃家具的制造、玻璃工艺品的组装、玩具、珠宝等装饰品的组装上也普遍使用UV胶。甚至传统产业也在大量使用UV胶进行装配，例如磁电机的装配。可获得快速、高效的生产效率。随着科技人员不断的研究进取，UV胶的一些缺点得到了克服，应用领域得到扩展。例如，应用新型的光引发剂可使固化波长向可见光方向扩展，可用可见光固化；应用高效的光引发剂可用于有色或含填料体系的粘接，可在透光率低至0.01～20％的基体之间的粘合。又如，将UV固化技术和厌氧固化、热固化技术相结合制造出双重固化的产品，它不仅能对透光部分进行光固化，非透光部分也可进行厌氧或热固化。在汽车涂装、家居建材、彩印包装、电子/家电、化妆品包装、饰品珠宝等领域，传统的表面装饰一般经过喷涂、丝印等方法，直接将涂料、油墨印刷在产品表面，施工过程中有大量VOC释放，施工场所占地面积较大，设备设施投入较高。转印膜的构成一般依次由基底层、离型层、保护层、油墨层和粘结层构成，粘结层多数是溶剂型的热熔胶涂印而成，它的主要作用是与承印物表面有较高的粘结力，使油墨层、保护层与承印物表面获得牢固的结合力。由于油墨层根据图案的不同并不完全覆盖保护层，此时粘结层会直接与保护层相接触，这就对粘结层性能提出了很高的要求，它既要与油墨层和保护层都有着很好的结合力，又要与承印物有着很好的结合力，而这三种材料却有着不同的结构与特性。而现有的粘结层很难同时具备高附着力、高耐性和天然环保等方面的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是在现有技术的基础上，提供一种天然基辐射固化材料，它具有较高粘附力、耐高温性能、耐刮伤性、耐化学品性能和耐候性，由于其采用天然基材，又能最大程度地满足环保的要求。本专利技术的另一目的是提供一种天然基辐射固化材料在膜涂布UV胶粘剂中的应用。本专利技术的目的可以通过以下措施达到：一种天然基辐射固化材料，它主要由如下重量份的组分制得：环氧大豆油改性水性聚氨酯40～60份，环氧丙烯酸酯3～18份，聚丙烯酸酯5～20份，丙烯酸异辛酯20～30份，已二醇二丙烯酸酯10～25份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10～20份，联苯甲酰或二苯甲酮2～8份。在一种优选方案中，该固化材料的组分中，环氧大豆油改性水性聚氨酯的重量份为40～50份，环氧丙烯酸酯的重量份为4～8份，聚丙烯酸酯的重量份为6～12份。本专利技术采用环氧大豆油改性水性聚氨酯、环氧丙烯酸酯和聚丙烯酸酯三种预聚物，通过它们之间在微观尺度的相互配合为固化材料提供胶层的关键性能。实验发出，在本专利技术所要求的合理范围内，三者可以起到相互协同作用，当环氧丙烯酸酯或聚丙烯酸酯的用量过高或过低都会严重影响附着力、耐性等各种主要性能。在一种优选方案中，该固化材料的组分中，丙烯酸异辛酯的重量份为20～25份，已二醇二丙烯酸酯的重量份为15～20份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的重量份为10～15份。本专利技术中采用丙烯酸异辛酯、已二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为活性稀释剂，调节粘度并参加聚合反应；它们同时存在时与三种预聚物之间所产生交联作用能够大幅提升固化材料的硬度、韧性和强度等。本专利技术的该固化材料的组分进一步还可以包括0.1～2重量份的助剂；所述助剂选自硅烷偶联剂、抗氧剂、耐老化剂、稳定剂、附着力增强剂、颜料色素、填料中的一种或多种。本专利技术中的环氧大豆油改性水性聚氨酯可采用现有技术中所报道的各种环氧大豆油改性的水性聚氨酯。但是多种试验发现，本专利技术下述方法所制得的环氧大豆油改性水性聚氨酯能够最大程度上发挥出本固化材料的各种性能。该环氧大豆油改性水性聚氨酯是由聚氧化丙烯二醇和甲苯二异氰酸酯与1,4-丁二醇在60～90℃反应后，再加入二羟甲基丙酸和环氧大豆油继续反应，然后经中和脱溶后制得。在一种优选方案中，本专利技术中的环氧大豆油改性水性聚氨酯的制备方法为：将聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯加入反应容器中，在75～85℃反应1～5小时，然后加入1,4-丁二醇进行扩链1～3h，降温至60～75℃，加入二羟甲基丙酸和环氧大豆油，继续反应2～8h，反应过程中视体系粘度的大小加入丙酮，然后冷却，在高速搅拌下加入三乙胺水溶液中和、乳化，将此乳液减压蒸馏脱除丙酮，即得环氧大豆油改性聚氨酯乳液。在制备环氧大豆油改性水性聚氨酯的各组分的重量份用量为：聚氧化丙烯二醇40～60份、甲苯二异氰酸酯20～40份、1,4-丁二醇0.1～3份、环氧大豆油25～40份、二羟甲基丙酸15～25份。本专利技术的天然基辐射固化材料的制备方法为：先将丙烯酸异辛酯、已二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合后，加入环氧大豆油改性水性聚氨酯、环氧丙烯酸酯和聚丙烯酸酯，再加入联苯甲酰或二苯甲酮，或者进一步加入助剂，在真空度为-0.1～0.01MPa下搅拌混合均匀即得。本专利技术还提供了一种天然基辐射固化膜涂布UV胶粘剂，即上述本专利技术的上述天然基辐射固化材料。本专利技术的天然基辐射固化材料具有如下特点：无溶剂、无VOC挥发物，对环境空气无污染，胶粘剂成分在环保法规中限制或禁止的比较少，同时由于无溶剂，胶粘剂可燃性低，环保安全；固化快、反应可控制，节能高效，适合自动化作业；高光泽、高硬度，耐候性优，不黄变；光学性能优，胶液无色透明，无白化；产品上镀性好、离形性好、抗划伤、可拉伸，粘接材料广泛、粘接强度高，可结构粘接，应用面广泛；应用领域可涉及木材家具、塑料、织物、皮革、汽车、纸张、电路板、大规模集成电路、高清显示、数码手机产品、家电、建筑材料等辐射固化几乎涵盖了所有的印刷工艺，包括干式胶印、湿式平印、丝网印刷、柔版印刷、凸版印刷与凹版印刷，毫不夸张地说辐射固化技术目前已进入千家万户和绝大多数的企业产品的应用之中。本专利技术所提供的天然基辐射固化材料采用天然基材，与其他固化材料相比天然环保，它还同时具有高粘附力、耐高温性能、耐刮伤性、耐化学品性能和耐候性等特点，在各种膜涂布UV胶粘剂中具有广泛的应用前景。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的保护范围并不局限于以下各实施例。各例所采用的环氧大豆油改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然基辐射固化材料，其特征在于它主要由如下重量份的组分制得：环氧大豆油改性水性聚氨酯40～60份，环氧丙烯酸酯3～18份，聚丙烯酸酯5～20份，丙烯酸异辛酯20～30份，已二醇二丙烯酸酯10～25份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10～20份，联苯甲酰或二苯甲酮2～8份。

【技术特征摘要】
1.一种天然基辐射固化材料，其特征在于它主要由如下重量份的组分制得：环氧大豆油改性水性聚氨酯40～60份，环氧丙烯酸酯3～18份，聚丙烯酸酯5～20份，丙烯酸异辛酯20～30份，已二醇二丙烯酸酯10～25份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10～20份，联苯甲酰或二苯甲酮2～8份。2.根据权利要求1所述的天然基辐射固化材料，其特征在于所述环氧大豆油改性水性聚氨酯的重量份为40～50份，所述环氧丙烯酸酯的重量份为4～8份，所述聚丙烯酸酯的重量份为6～12份。3.根据权利要求1所述的天然基辐射固化材料，其特征在于所述丙烯酸异辛酯的重量份为20～25份，所述已二醇二丙烯酸酯的重量份为15～20份，所述三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的重量份为10～15份。4.根据权利要求1所述的天然基辐射固化材料，其特征在于该固化材料的组分还包括0.1～2重量份的助剂；所述助剂选自硅烷偶联剂、抗氧剂、耐老化剂、稳定剂、附着力增强剂、颜料色素、填料中的一种或多种。5.根据权利要求1或2所述的天然基辐射固化材料，其特征在于所述环氧大豆油改性水性聚氨酯由聚氧化丙烯二醇和甲苯二异氰酸酯与1,4-丁二醇在60～90℃反应后，再加入二羟甲基丙酸和环氧大豆油继续反应，然后经中和脱溶后制得。6.根据权利要求5所述的天然基辐射固化材料，其特征在于所述环氧大豆油改性水性聚氨酯的制备方法为：将聚氧化丙烯二醇、甲苯二异氰酸酯加...

【专利技术属性】
技术研发人员：王景泉，
申请(专利权)人：滁州金桥德克新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34