UV-LED固化引发体系和封胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种UV‑LED固化引发体系和封胶及其制备方法和应用，属于化学材料技术领域。该UV‑LED固化引发体系主要由以下重量份比的原料制备而成：2‑8份的裂解型自由基光引发剂，2‑5份的夺氢型自由基光引发剂；所述裂解型自由基光引发剂为α‑羟基酮衍生物、酰基膦氧化物中的至少一种；所述夺氢型自由基光引发剂为硫杂蒽酮或硫杂蒽酮衍生物中的至少一种。该UV‑LED固化引发体系通过短波光引发剂和长波光引发剂的搭配使用，可以保证胶水表层和里层的固化效率，保证固化质量，解决氧阻聚现象。并且UV‑LED固化引发体系本身对酸碱耐受性OK，不会影响封胶对酸碱的耐受性，从而满足封胶在玻璃减薄制程中的使用要求。

UV-LED curing initiating system and sealant and its preparation and Application

The invention relates to a UV LED curing initiating system and sealing agent, and a preparation method and application thereof, belonging to the technical field of chemical materials. The UV LED curing initiation system is made up mainly of the following weight ratio of raw materials: 2 cracked free radical photoinitiators and 2 5 copies of hydrogen free radical photoinitiators; the lysis type free radical photoinitiator is at least one of the alpha hydroxyl derivatives and acyl phosphine oxides; the hydrogen free radical light The initiator is at least one of the derivatives of sulfur anthrone or sulfur anthrone. The UV LED curing initiation system can ensure the curing efficiency of the surface and the inner layer of the glue, ensure the curing quality and solve the oxygen accumulation phenomenon by the combination of short wave photoinitiator and Naga Namihikaru initiator. And UV LED curing initiating system itself to acid and alkali tolerance OK, does not affect the tolerance of sealing to acid base, thus meeting the requirements of sealing in the glass thinning process.

【技术实现步骤摘要】
UV-LED固化引发体系和封胶及其制备方法和应用
本专利技术涉及化学材料
，特别是涉及一种UV-LED固化引发胶及其制备方法和应用。
技术介绍
UV固化技术是一项高效、节能、经济、适用性广泛的技术，但传统的UV固化技术(中压汞灯)也存在一些不可回避的缺点：(1)能耗较大，效率低，中压汞灯发射紫外线的效率约占30％，而红外光和其他热辐射约占60％，由于大部分输入功率转变为热能，灯管温度可上升至700-800℃，会对基材产生不利影响；(2)中压汞灯需要冷启动，预热时间需要10min左右，且一旦关灯后，不能立刻启动，要等15-20min冷却后才可再次启动；(3)使用寿命较短，平均约2000h左右；(4)中压汞灯在使用中会产生臭氧，和其本身含有的汞都对人体和环境有害。UV-LED是一种能够直接将电能转化为紫外线的固态半导体器件，工作温度通常在100℃以下，具有能耗小(只需中压汞灯能耗的1/4-1/5)、寿命长(约为中压汞灯的10倍)、无热辐射、冷启动、无有害物质产生等优点。随着UV-LED技术的不断成熟，UV-LED的应用市场需求正在形成规模化，越来越多UV固化领域采用UV-LED替代传统的中压汞灯。在玻璃减薄厂家中，已有不少使用UV-LED作为固化光源，特别是发射波长为365nm的UV-LED。虽然UV-LED发射的紫外光(365nm或395nm)可到达深度提高，由于其能量较低，固化时激发的自由基的量减少，固化效率可能反而下降，单纯采用长波的光引发剂容易出现表干里不干的状况，尤其在有色体系中。但是，用于中压汞灯固化的封胶采用UV-LED固化时通常会存在固化不良，从而导致封胶耐酸碱等物性下降，无法满足玻璃减薄制程要求。即使采用酰基膦氧化物作为光引发剂，也会存在表面氧阻聚严重的现象，未完全固干的胶水在工人操作过程中沾在玻璃表面(即出现胶印)影响玻璃蚀刻质量，或沾在手套或治具上交叉感染，有色封胶尤其如此。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种UV-LED固化引发体系，适用于LED-UV固化光源，将其应用于封胶时，可保证封胶在LED-UV固化光源下固化完全，并满足其在玻璃减薄制程中的使用要求。一种UV-LED固化引发体系，主要由以下重量份比的原料制备而成：裂解型自由基光引发剂2-8份夺氢型自由基光引发剂2-5份所述裂解型自由基光引发剂为α-羟基酮衍生物、酰基膦氧化物中的至少一种；所述夺氢型自由基光引发剂为硫杂蒽酮或硫杂蒽酮衍生物中的至少一种。本专利技术人针对常规技术中用于中压汞灯固化的封胶用于UV-LED固化技术时产生的缺陷展开了研究，并发现：原本用于中压汞灯固化的封胶，引发剂多采用α-羟基酮衍生物、苯甲酸甲酯、二苯甲酮及其衍生物等，其吸收光谱主要集中在UVB(280-320nm)和UVC(250-260nm)，而UV-LED是单一波峰，光谱分布集中在一个窄带(365-395nm)，与常用的光引发剂的吸收光谱不能完全匹配。在此基础上，本专利技术人通过采用裂解型自由基光引发剂和夺氢型自由基光引发剂相配合，可以提高引发效率，同时由于不同光引发剂在活性单体和树脂中的溶解度有一定限度，搭配使用可适当提高特定引发波长的光引发剂的用量，进而提高固化效率；通过短波光引发剂和长波光引发剂的搭配使用，可以保证胶水表层和里层的固化效率，保证固化质量，解决氧阻聚现象。在其中一个实施例中，所述UV-LED固化引发体系主要由以下重量份比的原料制备而成：裂解型自由基光引发剂3-7份夺氢型自由基光引发剂2-5份。本专利技术还公开了一种UV-LED固化封胶，包括上述的UV-LED固化引发体系。采用上述的UV-LED固化引发体系制备封胶，可保证封胶在LED-UV固化光源下固化完全。在其中一个实施例中，所述UV-LED固化封胶主要由以下重量份比的原料制备而成：所述低聚物为聚氨酯丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯中的至少一种；所述活性单体为单官能团丙烯酸酯、双官能团丙烯酸酯中的至少一种。上述UV-LED固化封胶，通过特定波长和类型的光引发剂的有效使用和搭配，在365nm或395nmUV-LED光源下可以较快速的固化完全，保证封胶经光引发后适度交联得到较为理想的立体结构，较好地阻隔酸碱分子进入；避免氧阻聚现象的发生，防止由于胶体表面不干造成的污染及胶印，影响玻璃蚀刻质量；并且光引发剂本身对酸碱耐受性OK，不会影响封胶对酸碱的耐受性，从而满足封胶在玻璃减薄制程中的使用要求。在其中一个实施例中，所述UV-LED固化封胶主要由以下重量份比的原料制备而成：以上述配方比例制备所述UV-LED固化封胶，可在UV-LED光源下较快速的固化完全，具有较佳的各项性能。在其中一个实施例中，所述单官能团丙烯酸酯选自：甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、月桂酸丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己烷丙烯酸酯、和C8-C10丙烯酸酯中的至少一种；所述双官能团丙烯酸酯选自：三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二氧六元二醇二丙烯酸酯、和1,6-己二醇二丙烯酸酯中的至少一种。选用上述活性单体，因具有环状结构，且与低聚物具有良好的相容性，经光引发剂引发后，可与低聚物交联形成理想的立体结构，从而阻隔离子或溶剂的进攻，对其具有良好的耐受性。在其中一个实施例中，所述助剂为附着力促进剂、消泡剂、和流平剂中的至少一种。上述助剂可根据实际生产需要进行添加，对该UV-LED固化封胶的性能进行改善。在其中一个实施例中，所述附着力促进剂选自：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、和多官能团硫醇化合物中的至少一种；所述消泡剂为硅酮类消泡剂；所述分散剂为改性的聚二甲基硅氧烷；所述流平剂为有机硅类流平剂。本法明还公开了上述的UV-LED固化封胶的制备方法，包括以下步骤：预热：加入所述活性单体，加热至50-60℃；溶解：避光，保持预热温度，如所述UV-LED固化引发体系为固态，则加入固体形态的UV-LED固化引发体系，搅拌直至溶解完全；如所述UV-LED固化引发体系为液态，省略溶解步骤；热混合：避光，保持预热温度，加入所述低聚物，先在20-100转/min转速下搅拌使低聚物溶解，再在300-1000转/min转速下搅拌使低聚物溶解并混合均匀，得混合胶液；混合：避光，停止加热，加入所述助剂和/或液体光引发剂，在余热下搅拌均匀，即得。上述步骤充分考虑了长波引发剂的稳定性和溶解问题，具有可操作且质量稳定的特点。上述步骤中，先低速搅拌再高速搅拌是为了达到更好的混匀效果，在20-100转/min下进行低速搅拌，将物料粗分散，可避免低聚物在未溶解时成坨粘附在搅拌桨上，影响溶解效率，或者被高速甩出，随后再在300-1000转/min下进行高速搅拌，将物料分散均匀。在其中一个实施例中，所述原料还包括色粉，所述热混合步骤中，保持50-60℃，将色粉和低聚物投入已溶有固体UV-LED固化引发体系的活性单体中，再搅拌使所述低聚物完全溶解于所述活性单体中，得混合胶液；先将活性单体预热，再加入固体UV-LED固化引发体系，具有较好的溶解效果。加入固体UV-LED固化引发体系后的所有操作需在避光或黄光环境下进行，避免UV-LED固化引发体系被引发而变质。所述助剂中包括分散剂；所述热混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UV‑LED固化引发体系，其特征在于，主要由以下重量份比的原料制备而成：裂解型自由基光引发剂   2‑8份夺氢型自由基光引发剂   2‑5份所述裂解型自由基光引发剂为α‑羟基酮衍生物、酰基膦氧化物中的至少一种；所述夺氢型自由基光引发剂为硫杂蒽酮或硫杂蒽酮衍生物中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种UV-LED固化引发体系，其特征在于，主要由以下重量份比的原料制备而成：裂解型自由基光引发剂2-8份夺氢型自由基光引发剂2-5份所述裂解型自由基光引发剂为α-羟基酮衍生物、酰基膦氧化物中的至少一种；所述夺氢型自由基光引发剂为硫杂蒽酮或硫杂蒽酮衍生物中的至少一种。2.一种UV-LED固化封胶，其特征在于，包括权利要求1所述的UV-LED固化引发体系。3.根据权利要求2所述的UV-LED固化封胶，其特征在于，由以下重量份比的原料制备而成：所述低聚物为聚氨酯丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯中的至少一种；所述活性单体为单官能团丙烯酸酯、双官能团丙烯酸酯中的至少一种。4.根据权利要求3所述的UV-LED固化封胶，其特征在于，由以下重量份比的原料制备而成：5.根据权利要求3或4所述的UV-LED固化封胶，其特征在于，所述活性单体中，所述单官能团丙烯酸酯选自：甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、月桂酸丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己烷丙烯酸酯、和C8-C10丙烯酸酯中的至少一种；所述双官能团丙烯酸酯选自：三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二氧六元二醇二丙烯酸酯、和1,6-己二醇二丙烯酸酯中的至少一种。6.根据权利要求3或4所述的UV-LED固化封胶，其特征在于，所述助剂为附着力促进剂、消泡剂、分散剂、和流平剂中的至少一种。7.根据权利要求6所述的UV-LED固化封胶，其特征在于，所述附着力促进剂选自：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：于爱霞，李利华，张育淇，郑长利，黄仁杰，
申请(专利权)人：广州惠利电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44