一种紫外激活的双组份超疏水聚氨酯绕环胶制造技术

本发明专利技术公开了一种紫外激活的双组份超疏水聚氨酯绕环胶，包括A、B二个组分，其中A组分是疏水聚氨酯预聚体；B组分由以下各组分原料按如下质量比混合而成：大分子疏水多元醇85

【技术实现步骤摘要】
一种紫外激活的双组份超疏水聚氨酯绕环胶


[0001]本专利技术涉及绕环胶
，特别涉及一种紫外激活的双组份超疏水聚氨酯绕环胶及其应用方法。

技术介绍

[0002]光纤陀螺是现今国际上工业应用的重要陀螺仪之一，其主要敏感器件是光纤环圈，为了满足光纤陀螺的振动性能要求，提高光纤陀螺的整体精度，绕制后的光纤环圈需要施胶固化加以固定，所以绕环胶是光纤环重要的组成部分。
[0003]常用的绕环工艺是一边绕环一边上胶，绕制一个光纤环通常需要3
‑
24小时，某些大环甚至需要48小时以上。现在正在使用的绕环胶根据结构和固化方式主要包括紫外固化丙烯酸酯胶、热固化有机硅胶、环氧胶、聚氨酯胶等。其中，聚氨酯胶由于性能对金属和光纤均有较好的附着力、固化收缩率小、无后固化现象、对光纤应力小、长期可靠性好等优点可用于金属骨架的中低精度的光纤环。
[0004]光纤环的工作温度范围是
‑
45℃～85℃，在低温下很容易产生水汽，低温时间越长，聚集环体表面的水汽产生结冰，而当升温至0
‑
30℃后冰会融化成水，水分到环体内部造成环体膨胀，继续升温水分又会蒸发出来造成环体收缩从而影响了光纤陀螺的精度。因此，设计一种超疏水聚氨酯绕环胶，用于绕环固定光纤的同时也保护光纤环免受环境温度变化的影响。
[0005]常规双组分聚氨酯胶的固化方式一般是室温或加热固化，而且可操作时间有限，但是在绕制光纤环的应用领域，胶刷胶绕环后直接进行高温固化，非常容易出现溢胶现象，造成光纤环外观不良和开裂。普通的双组分聚氨酯胶通常在整个绕环过程中粘度一直在增加，造成起始阶段与中间阶段的绕环胶的均匀性不一样，有些大环甚至需要多次配胶，更是容易造成整个环体的绕环胶的不均匀，影响最终光纤环的性能。其次，为了保持3
‑
10小时的绕环工艺操作时间，绕环胶的催化剂含量比较低，使其固化反应活性不高，在室温下完成凝胶化一般需要6
‑
24h，后再置于烘箱60
‑
85℃中加强固化16
‑
48h才能完成整个固化工艺。在这个室温固化过程中空气中的水分会逐渐渗透到聚氨酯胶内部容易造成气泡及NCO被水分消耗而影响最终聚氨酯胶的强度、模量等力学指标，也会影响光纤环的性能。
[0006]在催化剂含量较高的情况下，聚氨酯胶体系中的NCO与OH反应速度很快，室温凝胶较快，空气中的水分影响相对较小，但是绕环胶粘度上升很快，操作时间较短造成绕制一个光纤环需要多次配胶，让光纤环体绕环胶的均匀性变差，而且粘度较大，在绕环过程中容易带入无法消除的气泡，在高低温变温环境下，气泡还会对光纤进行挤压，严重影响光纤环的精度。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种紫外激活的双组份超疏水聚氨酯绕环胶，其主要特点是胶的组分中不含有促进聚氨酯固化反应的
催化剂，其本身结构具有超疏水性，受空气中水分影响小，具有非常长的操作时间，可持续保持较低的粘度，消泡能力强，绕制光纤环过程不易带入气泡，非常适合用于全自动光纤环绕环机。
[0008]本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
[0009]一种紫外激活的双组份聚氨酯绕环胶，所述的绕环胶包括A组分和B组分，其中A组分是疏水聚氨酯预聚体；
[0010]B组分按质量百分比计由以下各组分混合制备而成：大分子疏水多元醇85
‑
97％，有机氟硅改性磷酸酯1
‑
10％、光产碱剂1
‑
5％、消泡剂0.001％
‑
0.5％，各组分之和满足100％；
[0011]A组分中的异氰酸酯基(NCO)与B组分中的羟基(OH)的摩尔比为1:0.95～1:1.2。
[0012]按上述方案，所述疏水聚氨酯预聚体的制备方法如下：将大分子疏水多元醇加热至80
‑ꢀ
120℃，保持真空度0.09MPa
‑
0.1MPa在搅拌的状态下真空脱水1
‑
4小时，然后降温至60℃以下，加入多异氰酸酯后维持60
‑
90℃反应2
‑
8h，待羟基反应完全后，结束反应，得到所述的疏水聚氨酯预聚体；其中，制备水聚氨酯预聚体的过程中，大分子疏水多元醇中的OH与多异氰酸酯中的NCO的摩尔比为1:1.5～1:2.2之间。
[0013]按上述方案，B组分中的大分子疏水多元醇、制备A组分所采用的大分子疏水多元醇均可以是烷羟基封端的聚硅氧烷，烷羟基封端的氟化聚醚等中的一种或多种的混合物，数均分子量为400到8000之间。这些疏水多元醇的憎水性很强，特别是含硅和含氟的多元醇由于表面张力小有显著的表面迁移特征，在绕环胶的表面形成一层隔水膜，有效的防止绕环胶吸收空气中的水分。
[0014]按上述方案，所述的烷羟基封端的聚硅氧烷的结构如式1所示：
[0015][0016]其中a＝10～30，b＝0～1，c＝0～4，d＝4～24，e＝0～24；
[0017]所述的烷羟基封端的氟化聚醚的结构如式2所示：
[0018][0019]其中x为0～3，y＝2～30，z＝0～20。
[0020]按上述方案，所述的多异氰酸酯是六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，六亚甲基二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲、甲苯二异氰酸酯(TDI)，异佛尔酮二异氰酸酯 (IPDI)，氢化苯二亚甲基二异氰酸酯(H6XDI)，苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)，4,4
‑
二异氰酸酯二环己基甲烷(HMDI)，三甲基已二异氰酸酯(TMDI)，1,5
‑
萘二异氰酸酯(NDI)等中的一种或多种的混合物。
[0021]按上述方案，所述的光产碱剂为在紫外光照射下分解出对聚氨酯固化反应有催化作用的胺类物质的光敏化合物。进一步地，所述的光产碱剂包括但不限于2
‑
(3
‑
苯甲酰苯基)丙酸二环己基铵盐、2
‑
(3
‑
苯甲酰苯基)丙酸环己基铵盐、9
‑
蒽甲酯N，N
‑
二环己基氨基甲
酸酯、1
‑ꢀ
(蒽醌
‑2‑
基)乙基
‑
N，N
‑
二环己基氨基甲酸酯、9
‑
蒽甲酯N，N
‑
二乙基氨基甲酸酯、9
‑
蒽甲酯哌啶
‑1‑
甲酸叔丁酯、1H
‑
咪唑
‑1‑
羧酸1
‑
(9,10
‑
二氢
‑
9,10
‑
二氧
‑2‑
蒽基)乙酯、季铵盐类光产碱剂等中的一种或多种的混合物。
[0022]按上述方案，所述消泡剂可以是有机硅类、有机氟硅类及非硅性消泡剂等。使用前需试验消泡剂与混合组分的相容性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外激活的双组份聚氨酯绕环胶，其特征在于，所述的绕环胶包括A组分和B组分，其中A组分是疏水聚氨酯预聚体；B组分按质量百分比计由以下各组分混合而成：大分子疏水多元醇85
‑
97％，有机氟硅改性磷酸酯1
‑
10％、光产碱剂1
‑
5％、消泡剂0.001％
‑
0.5％，各组分之和满足100％；A组分中的异氰酸酯基与B组分中的羟基的摩尔比为1:0.95～1:1.2。2.根据权利要求1所述的一种紫外激活的双组份聚氨酯绕环胶，其特征在于，所述疏水聚氨酯预聚体的制备方法如下：将大分子疏水多元醇加热至80
‑
120℃，保持真空度0.09MPa
‑
0.1MPa在搅拌的状态下真空脱水1
‑
4小时，然后降温至60℃以下，加入多异氰酸酯后维持60
‑
90℃反应2
‑
8h，待羟基反应完全后，结束反应，得到所述的疏水聚氨酯预聚体。3.根据权利要求2所述的一种紫外激活的双组份聚氨酯绕环胶，其特征在于，制备水聚氨酯预聚体的过程中，大分子疏水多元醇中的OH与多异氰酸酯中的NCO的摩尔比为1:1.5～1:2.2之间。4.根据权利要求1或2所述的一种紫外激活的双组份聚氨酯绕环胶，其特征在于，所述的大分子疏水多元醇选自烷羟基封端的聚硅氧烷，烷羟基封端的氟化聚醚中的一种或多种任意比例的混合物。5.根据权利要求4所述的一种紫外激活的双组份聚氨酯绕环胶，其特征在于，所述的烷羟基封端的聚硅氧烷的结构如式1所示：其中a＝10～30，b＝0～1，c＝0～4，d＝4～24，e＝0～24；所述的烷羟基封端的氟化聚醚的结构如式2所示：其中x为0～3，y＝2～30，z＝0～20。6.根据权利要求1所述的一种紫外激活的双组份聚氨酯绕环胶，其特征在于所述的光产碱剂为在紫外光照射下分解出对聚氨酯固化反应有催化作用的胺类物质的光敏化合物。7.根据权利要求6所述的一种紫外激活的双组份聚氨酯绕环胶，其特征在于所述的光产碱剂包括但不限于2
‑
(3
‑
苯甲酰苯基)丙酸二环己基铵盐、2
‑
(3
‑
苯甲酰苯基)丙酸环己基铵盐、9
‑
蒽甲酯N，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄星，余晓梦，崔丽云，万欢，桂振东，皮亚斌，高旭，
申请(专利权)人：武汉长盈鑫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：