光固化胶粘剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种光固化胶粘剂及其制备方法和应用，其中，光固化胶粘剂制备原料包括巯基封端超支化聚酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂和光产碱剂。与现有技术相比，制备原料采用巯基封端超支化聚酯，再辅以活性稀释剂可进一步降低胶粘剂体系的粘度，有助于经光照后产生的活性组分在体系中均匀分散和迁移，可以提高底层活性组分的浓度，经加热后烘干可快速实现深层固化。以巯基封端超支化聚酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂为反应单体，在光产碱剂的碱性光引发的作用下，可使巯基‑双键/环氧进行快速的“点击化学”式深层光固化反应。引入聚氨酯丙烯酸酯和硅烷偶联剂，可有效改善胶粘剂的韧性、附着力和防水性能。

【技术实现步骤摘要】
光固化胶粘剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及胶粘剂
，尤其涉及一种光固化胶粘剂及其制备方法和应用。
技术介绍
紫外光固化技术是利用光引发剂在紫外光照射下，引发单体进行聚合、接枝、交联等化学反应而达到快速固化的一项技术。由于其具有固化时间短、固化温度低、能量利用率高、不污染环境等经济效益和环保优势，因而在传统领域如涂料、粘合剂、油墨、印刷版材、齿科填料、光波导、微电子、三维制造等得到了广泛的应用。虽然紫外光固化技术得到了长足发展和广泛应用，但目前仍存在表面氧阻聚、固化深层浅等瓶颈问题。如中国专利CN107936903A公开了一种紫外光固化胶的制备方法和应用，采用聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯类活性稀释剂等原料，采用紫外光引发链式聚合制备得到兼顾韧性、粘接力、耐温性和耐湿性的平衡的粘胶剂，但该技术存在严重的氧阻聚，固化速度慢。目前也有不少学者，对胶粘剂的深层光固化进行了研究，虽然能于一定程度上改善深层光固化，但是难以兼顾其他方面的性能。如中国专利CN107880824A公开了一种光固化环氧胶粘剂及其制备方法，该光固化环氧胶粘剂组合物的配方中各原料组成及组分重量份数如下：环氧树脂：50～80份，活性稀释剂：10～30份，光引发剂：1～10份，助剂：1～20份。该专利利用阳离子后固化的特点，解决了光固化深层固化的难题。但是，这种粘胶剂的柔韧性差，在金属、混凝土和混凝土等基材的附着力较差，限制了胶粘剂的应用。中国专利CN110563950A公开了一种UV/近红外光双重触发固化巯基-烯体系及制备方法，将光引发剂和光热转化剂以及热自由基引发剂同时加入巯基-烯体系中，利用巯基-烯的自由基聚合，既可以实现UV光下的快速固化，又可借助光热转化作用，实现近红外光下的深层固化。该技术既使用了光引发剂而且还使用了大量的热引发剂，不仅增加了成本，而且热引发剂的加入也会导致体系聚合的不可控。因而，现有技术的光固化胶粘剂普遍存在难以深层固化，胶粘剂粘度大，固化时间长，粘接强度、附着力、防水等性能差的问题。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种光固化胶粘剂及其制备方法和应用，此光固化胶粘剂不仅固化时间短，粘度可控，且粘接强度、附着力、防水等性能优异，更重要的是，还可同时解决光固化胶粘剂深层固化不足的难题。为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种光固化胶粘剂，制备原料包括巯基封端超支化聚酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂和光产碱剂。与现有技术相比，本专利技术的光固化胶粘剂具有下述有益效果：(1)制备原料采用巯基封端超支化聚酯，此超支化聚酯的官能度高，支化点较多，具有高度支化的结构，故分子链不易缠结，粘度低，流变性好，不易结晶，同时，再辅以活性稀释剂可进一步降低胶粘剂体系的粘度。因而，本专利技术的胶粘剂其粘度可控可调，可根据不同使用环境选择不同粘度的胶粘剂。此低粘度的胶粘剂有助于经光照后产生的活性组分在体系中均匀分散和迁移，可以提高底层活性组分的浓度，经加热后烘干可快速实现深层固化。(2)以巯基封端超支化聚酯、聚氨酯丙烯酸酯、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。在光产碱剂的碱性光引发的作用下，可使巯基-双键/环氧进行快速的深层光固化反应，且聚合后力学性能好，粘接强度高。(3)通过引入聚氨酯丙烯酸酯，可有效改善胶粘剂的韧性和提高胶粘剂对基材的附着力。此外，引入硅烷偶联剂可有效改善胶粘剂的防水性能。因此，本专利技术的胶粘剂具有优良的力学性能，粘结强度高，耐水性好，拉伸剪切强度高，对金属、玻璃或混凝土等基材附着力好等优点。本专利技术第二方面提供了一种光固化胶粘剂的制备方法，包括步骤：按照配方将各组分高速混合均匀并去除气泡。本专利技术第三方面提供了一种光固化胶粘剂的应用，将所述光固化胶粘剂边搅拌边初步光照，而后施胶于基体上，施胶后再次光照并加热烘干固化。施胶前边搅拌边初步光照可以提高胶粘剂的底层活性组分的浓度，以利于深层固化，施胶后再次光照并加热烘干，可以提高光聚合的反应速度，从而快速实现巯基-双键/环氧的光固化反应。具体实施方式本专利技术的光固化胶粘剂，制备原料包括巯基封端超支化聚酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂和光产碱剂。以重量百分数计，制备原料包括10～30份的巯基封端超支化聚酯、10～20份的聚氨酯丙烯酸酯、10～20份的环氧树脂、20～50份的活性稀释剂、1～5份的硅烷偶联剂、1～10份的光产碱剂和0～20份的助剂。具体的，巯基封端超支化聚酯的量可但不限于为10份、13份、15份、17份、20份、22份、25份、28份、30份。聚氨酯丙烯酸酯的量可但不限于为10份、11份、13份、15份、18份、19份、20份。环氧树脂的量可但不限于为10份、11份、13份、15份、18份、19份、20份。活性稀释剂的量可但不限于为20份、25份、30份、35份、40份、42份、45份、48份、50份。硅烷偶联剂的量可不限于为1份、2份、3份、4份、5份。光产碱剂的量可不限于为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份。助剂的量可但不限于为0份、5份、7份、10份、12份、14份、18份、20份。其中，巯基封端超支化聚酯通过超支化聚酯和巯基乙酸进行封端反应而得。超支化聚酯为BoltornH20、BoltornH40和BoltornH60中的至少一种。通过在合成超支化聚酯的后期加入巯基乙酸进行封端反应，其反应条件可为常规的封端反应条件。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。具体的，产品型号可为沙多玛CN972、沙多玛CN999、巴斯夫UA9030A、巴斯夫LR8987、长兴6146-100、长兴615-100、润奥FSP60359、润奥FSP8788、润奥FSP2159、润奥UnicrylR9488、LuCure8730。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。活性稀释剂包括三元环氧化合物和四元环氧化合物，三元环氧化合物为3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯(UVR6110，CAS:2386-87-0)、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯(UVR6128，CAS：3130-19-6)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(CAS:106-91-2)中的至少一种，四元环氧化合物为3-甲基-3-羟甲基氧杂环丁烷(CAS:3143-02-0)、3,3’-(氧基双亚甲基)双(3-乙基)氧杂环丁烷(CAS:18934-00-4)和3-乙基-3-氧杂丁环甲醇(CAS:3047-32-3)中的至少一种。采用三元环氧化合物和四元环氧化合物复配使用，不仅可有效控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光固化胶粘剂，其特征在于，制备原料包括巯基封端超支化聚酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂和光产碱剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种光固化胶粘剂，其特征在于，制备原料包括巯基封端超支化聚酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂和光产碱剂。


2.根据权利要求1所述的光固化胶粘剂，其特征在于，所述巯基封端超支化聚酯通过超支化聚酯和巯基乙酸进行封端反应而得。


3.根据权利要求1所述的光固化胶粘剂，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。


4.根据权利要求1所述的光固化胶粘剂，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。


5.根据权利要求1所述的光固化胶粘剂，其特征在于：所述活性稀释剂包括三元环氧化合物和四元环氧化合物，所述三元环氧化合物为3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种，所述四元环氧化合物为3-甲基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3,3’-(氧基双亚甲基)双(3-乙基)氧杂环丁烷和3-乙基-...

【专利技术属性】
技术研发人员：方章建，李桂妃，张志文，
申请(专利权)人：广东普赛达密封粘胶有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44