一种双组分结构胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种双组分结构胶及其制备方法和应用。所述双组分结构胶包括：A组分和B组分；所述A组分的制备原料包括：单体稀释剂、含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物、假塑性增稠粉体、活性叔胺促进剂和稳定剂；所述B组分的制备原料包括：多元醇类聚合物增韧剂和过氧化物引发剂。本发明专利技术根据电子行业组装制造过程中粘接工艺需求，从反应机理上进行设计，开发出一种双组分结构胶产品，特别应用于电子产品结构件的粘接，粘结稳定性能优异。粘结稳定性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种双组分结构胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电子产品胶黏剂
，具体涉及一种双组分结构胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]手机、笔记本电脑、平板电脑等电子产品组装制造过程中包含大量的粘接工序，被粘接部件主要包括屏幕(包含触摸屏)油墨玻璃和塑料边框的粘接、金属键盘框和塑料骨架的粘接、金属壳体和塑胶骨架的粘接等。被粘接部件的主要材质包括：玻璃、阳极铝、ABS(丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯三元共聚物)、PC(聚碳酸酯)塑料或合金塑料、碳纤维板等。
[0003]与常规的结构胶不同，电子产品的部件比较精密，粘接工艺通常以点胶的方式为主，点胶量少而精确，其粘接工艺所需要的结构胶胶水性能要求也较为特殊。电子产品所用点胶针头孔径在0.2
‑
2mm之间，这就要求所使用的胶水具备高固含、低黏度、高粘接强度(通常10MPa以上)、触变适宜等特点，具体说来应满足点胶时不发生扯丝、残留针尖、阻塞针头等现象，点在基材上能够稳定成型不溢胶，粘接强度不低于规定要求。
[0004]目前，市面常用的双组分结构胶主要包括环氧体系结构胶、丙烯酸体系结构胶和聚氨酯体系结构胶，专门用在电子行业的精密胶水不多，且存在反应机理不清晰，粘接性能不稳定，用途、用法和使用范围界定不清晰等问题。
[0005]CN111394013A公开了一种可无损检测的双组分结构胶及其制备方法、用途和电子产品，采用氧化还原反应机理诱发体系中的丙烯酸酯进行自由基聚合达到固化目的，但是其缺陷为：所用其他原料不参与反应成键，自身强度受限制；使用的低沸点单体在制造、贮存和使用过程中容易游离挥发；尤其时B组分使用单体调配过氧化物引发剂，存在受热条件下聚合的风险。
[0006]CN110050048A公开了一种具有改善的耐热湿性的膜形式的反应性双组分胶粘剂体系，亦采用AB组分混合后发生自由基反应固化的技术进行制作，其反应机理不清晰，应用领域宽泛，但性能及应用场景均不清晰。
[0007]因此，开发一种更加适用于电子产品结构件的粘接胶粘剂的是本领域研究的重点。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种双组分结构胶及其制备方法和应用。所述双组分结构胶为粘接性能稳定。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种双组分结构胶，所述双组分结构胶包括：A组分和B组分；所述A组分的制备原料包括：单体稀释剂、含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物、假塑性增稠粉体、活性叔胺促进剂和稳定剂；所述B 组分的制备原料包括：多元醇类聚合物增韧剂和过氧化物引发剂。
[0011]在本专利技术中，所述A组分和B组分混合后的主要官能团反应机理如下所示：
[0012][0013]上式反应用于解释本专利技术AB物料混合后发生的异氰酸根与多元醇聚合物增韧剂羟基羟基的加成反应过程，含曲线和羟基的结构代表B组分中的多元醇类聚合物增韧剂，不代表本专利技术必须使用或仅使用式中物质。
[0014][0015]上式用以解释本专利技术中AB组分氧化还原引发体系引发含双键的自由基聚合反应机理，不代表本专利技术必须使用或仅使用式中物质。
[0016]优选地，所述A组分和B组分的体积比为(0.2
‑
1):1，例如可以是0.2:1、0.3:1、 0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1等。
[0017]优选地，所述A组分中异氰酸基团和B组分中羟基的摩尔比为(0.9
‑
1.1):1，例如可以是0.9:1、0.95:1、1:1、1.05:1、1.1:1等。
[0018]优选地，所述活性叔胺促进剂和过氧化物引发剂的摩尔比为(0.5
‑
2):1，例如可以是0.5:1、0.6:1、0.8:1、1:1、1.2:1、1.4:1、1.6:1、1.8:1、2:1等。
[0019]优选地，所述单体稀释剂为闪点在23℃以上(例如可以是23℃、30℃、40℃、 50℃、
60℃、70℃、80℃、90℃、100℃等)的含双键单体稀释剂。
[0020]优选地，所述单体稀释剂包括软单体、环氧功能单体、大环降粘硬单体、大环极性单体、交联功能单体或酸性功能单体中的任意一种或至少两种的组合，优选为软单体、环氧功能单体、大环降粘硬单体、大环降粘硬单体、大环极性单体、交联功能单体和酸性功能单体的组合。
[0021]其中，软单体作用为增塑和增韧；环氧功能单体作用为增加增加胶水粘结力；大环降粘硬单体主要作用为溶解降黏，增加硬度和增强塑料粘接；大环极性单体主要用提升胶水对主要用提升胶水对ABS、PC塑料或塑料合金的粘接力；；交联功能单体主要作用为提升胶水固化后的交联度，增加固化后内聚力；酸性功能单体主要作用是提升胶水对金属、玻璃表面粘接力。
[0022]优选地，所述软单体选自丙烯酸异辛酯和/或甲基丙烯酸异辛酯。
[0023]优选地，所述环氧功能单体选自丙烯酸缩水甘油酯和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯。
[0024]优选地，所述大环降粘硬单体选自丙烯酸异冰片酯和/或甲基丙烯酸异冰片酯。
[0025]优选地，所述大环极性单体选自N
‑
乙烯基吡咯烷酮、四氢呋喃丙烯酸甲酯或环羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯。
[0026]优选地，所述交联功能单体选自二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、二甲基丙烯酸己二醇酯或二缩三丙醇二丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
[0027]优选地，所述酸性功能单体选自2
‑
甲基
‑2‑
丙烯酸
‑2‑
(膦氧酰基氧基)乙酯和/或磷酸氢二(甲基丙烯酰氧乙基)酯。
[0028]优选地，以所述单体稀释剂的总质量为100％计，所述单体稀释剂按质量百分含量计包括：软单体5
‑
20％、环氧功能单体0
‑
8％、大环降粘硬单体50
‑
60％、大环极性单体5
‑
20％、交联功能单体10
‑
30％和酸性功能单体0
‑
3％；
[0029]以所述单体稀释剂的总质量为100％计，所述软单体含量为5
‑
20％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、 18％、19％、20％等。
[0030]以所述单体稀释剂的总质量为100％计，所述环氧功能单体含量为0
‑
8％，例如可以是0％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、 5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％等。
[0031]以所述单体稀释剂的总质量为100％计，大环降粘硬单体含量为50
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双组分结构胶，其特征在于，所述双组分结构胶包括：A组分和B组分；所述A组分的制备原料包括：单体稀释剂、含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物、假塑性增稠粉体、活性叔胺促进剂和稳定剂；所述B组分的制备原料包括：多元醇类聚合物增韧剂和过氧化物引发剂。2.根据权利要求1所述的双组分结构胶，其特征在于，所述A组分和B组分的体积比为(0.2
‑
1):1；优选地，所述A组分中异氰酸基团和B组分中羟基的摩尔比为(0.9
‑
1.1):1；优选地，所述活性叔胺促进剂和过氧化物引发剂的摩尔比为(0.5
‑
2):1。3.根据权利要求1或2所述的双组分结构胶，其特征在于，所述单体稀释剂为闪点在23℃以上的含双键单体稀释剂；优选地，所述单体稀释剂包括软单体、环氧功能单体、大环降粘硬单体、大环极性单体、交联功能单体或酸性功能单体中的任意一种或至少两种的组合，优选为软单体、环氧功能单体、大环降粘硬单体、大环降粘硬单体、大环极性单体、交联功能单体和酸性功能单体的组合；优选地，所述软单体选自丙烯酸异辛酯和/或甲基丙烯酸异辛酯；优选地，所述环氧功能单体选自丙烯酸缩水甘油酯和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯；优选地，所述大环降粘硬单体选自丙烯酸异冰片酯和/或甲基丙烯酸异冰片酯；优选地，所述大环极性单体选自N
‑
乙烯基吡咯烷酮、四氢呋喃丙烯酸甲酯或环羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯；优选地，所述交联功能单体选自二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、二甲基丙烯酸己二醇酯或二缩三丙醇二丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述酸性功能单体选自2
‑
甲基
‑2‑
丙烯酸
‑2‑
(膦氧酰基氧基)乙酯和/或磷酸氢二(甲基丙烯酰氧乙基)酯；优选地，以所述单体稀释剂的总质量为100％计，所述单体稀释剂按质量百分含量计包括：软单体5
‑
20％、环氧功能单体0
‑
8％、大环降粘硬单体50
‑
60％、大环极性单体5
‑
20％、交联功能单体10
‑
30％和酸性功能单体0
‑
3％；优选地，以A组分的制备原料总质量为100％计，所述单体稀释剂的含量为30
‑
50％。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的双组分结构胶，其特征在于，所述含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物的制备原料包括异氰酸酯和丙烯酸酯类单体；其中，所述异氰酸酯包括HDI三聚体和/或异弗尔酮二异氰酸酯：所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸
‑2‑
羟基丙酯、丙烯酸2
‑
羟基丙酯或丙烯酸4
‑
羟基丁酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述异氰酸酯和丙烯酸酯类单体的摩尔比为(0.55
‑
0.95):1；优选地，所述含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物为异氰酸酯双加成物和异氰酸酯基单加成物的组合；优选地，所述含双键和异氰酸酯基团的大分子单体混合物中，异氰酸根的质量百分含量为8
‑
13％；优选地，以A组分的制备原料总质量为100％计，所述含双键和异氰酸酯基团的大分子
单体混合物的含量为40
‑
70％。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的双组分结构胶，其特征在于，所述假塑性增稠粉体选自火焰法疏水型气相二氧化硅、聚酰胺蜡、油性或两性基团修饰的凹凸棒形貌有机膨润土中的任意一种或至少两种的组合；优选地，以A组分的制备原料总质量为100％计，所述假塑性增稠粉体的含量为0.5
‑
3％；优选地，所述活性叔胺促进剂包括N,N
‑
二甲基(对甲基)苯胺、N,N
‑
二乙基(对甲基)苯胺、N,N
‑
二甲基(对甲基)环己胺或N,N
‑
二乙基(对甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾录阳，史雨，刘翘楚，
申请(专利权)人：上海仁速新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：