一种具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂及其制备方法，属于光固化材料制备技术领域。本发明专利技术解决了现有由基型紫外光固化树脂体系的体积收缩率较大，产品变形严重的技术问题。本发明专利技术紫外光固化胶黏剂以重量份数计，包括以下组分：聚氨酯丙烯酸酯树脂15～60份，环氧丙烯酸酯树脂10～65份，稀释剂5～40份，光引发剂0.3～7份，其他助剂0.2～5份。本发明专利技术采用聚氨酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯树脂组成复合齐聚物，使混合体系可以发生自由基聚合和阳离子聚合两种反应，在体积收缩变化互补和性能调节等方面起到协同效应，使具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂固化前后材料尺寸稳定，固化速度快，并具有良好的力学性能。并具有良好的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于光固化材料制备
，具体涉及一种具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]紫外光固化胶粘剂是生活中常见的一种功能性材料，它通常被视为基材表面的保护膜，在恶劣的环境中防止腐蚀和化学损伤。紫外光固化胶粘剂按固化反应分为自由基型和阳离子型，目前的95％以上是丙烯酸酯自由基型，其特点是固化过程中体积收缩率一般比较大。UV胶黏剂固化过程中产生的体积收缩,原因在于固化过程原子间的排列的紧密程度的变化。其中主要原因是固化过程中本来以范德华力作用的丙烯酸酯单体分子，变成了共价键链接，相应原子间的距离缩短了很多，其次是从单体到聚合物过程中产生的熵的变化,即自由体积的变化，光固化前液态单体分子处于松散的自由活动状态,自由体积较大，光固化后丙烯酸酯单体生成三维网状交联的聚合物，其分子间交联点多，明显的限制了链段的运动，自由体积变小，从而也带来体积收缩。由于胶黏剂使用时涉及到粘接界面，固化过程中由于收缩产生的应力和体积上的缺陷难以消除，不但影响粘接的尺寸精度，而且会直接导致粘接力下降。对于刚性材料的粘接，容易产生纹状空隙甚至开裂，对于柔性材料容易产生翘曲变形严重限制了光固化技术的应用领域。因此，提供一种具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂及其制备方法是十分必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决现有自由基型紫外光固化树脂体系的体积收缩率较大，产品变形严重的技术问题，提供一种具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂及其制备方法。
[0004]本专利技术的技术方案：
[0005]一种具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂，由以下重量份的原料组成：聚氨酯丙烯酸酯树脂15～60份，环氧丙烯酸酯树脂10～65份，稀释剂5～40份，光引发剂0.3～7份，其他助剂0.2～5份，所述的聚氨酯丙烯酸酯树脂和环氧丙烯酸酯树脂的的质量比为(1～2)：1。
[0006]进一步限定，聚氨酯丙烯酸酯为芳香族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、氟改性聚氨酯丙烯酸酯、不含苯类溶剂型改性聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种以上以任意比例混合。
[0007]进一步限定，环氧丙烯酸酯树脂为2
‑
羟基
‑3‑
苯氧丙基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、双酚A型环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯中的一种或两种以上以任意比例混合。
[0008]进一步限定，稀释剂为丙烯酸酯单体。
[0009]更进一步限定，丙烯酸酯单体为单官能团丙烯酸酯、双官能团丙烯酸酯和多官能团丙烯酸酯单体中的一种或两种以上以任意比例混合。
[0010]更进一步限定，单官能团丙烯酸酯为异癸基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、苄基丙烯酸酯、2
‑
苯氧基乙基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸中的一种或两种以上以任意比例混合。
[0011]更进一步限定，双官能团丙烯酸酯为1,6
‑
己二醇二丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯A、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯中的一种或两种以上以任意比例混合。
[0012]更进一步限定，多官能团丙烯酸酯单体为季戊四醇三丙烯酸和/或二季戊四醇六丙烯酸酯。
[0013]进一步限定，光引发剂包括自由基型引发剂和阳离子型引发剂。
[0014]更进一步限定，自由基型引发剂为2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基丙酮、1
‑
羟基环己基苯甲酮、2
‑
甲基
‑1‑
(4
‑
甲巯基苯基)
‑2‑
吗啉
‑1‑
丙酮、2,4,6一三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、2
‑
羟基
‑4‑
(2
‑
羟乙氧基)
‑2‑
甲基苯丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、苯基双(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)氧化膦、二苯甲酮、4
‑
甲基二苯甲酮中的一种或两种以上以任意比例混合。
[0015]更进一步限定，阳离子型引发剂为二苯基
‑
(4
‑
苯基硫)苯基六氯磷酸盐、苯硫基苯基、三芳基硫鎓盐、二烷基苯酰甲基硫翁盐中的一种或两种以上以任意比例混合。
[0016]进一步限定，其他助剂包括流平剂和分散剂。
[0017]进一步限定，具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂的粘度为11500～12500@25℃mPa
·
s。
[0018]本专利技术还提供了上述具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂的制备方法，具体的制备过程为：将原料各组分按照重量比加入双行星动力混合釜中，先在转速为300r/min的搅拌速率下搅拌分散0.5～1h，然后在900r/min的搅拌速率下搅拌分散2～3h，最后将混合均匀的体系进行离心脱泡，即得到紫外光固化胶黏剂。
[0019]本专利技术提供一种具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂及其制备方法，采用复合方式，将聚氨酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯混合，通过优化配方，得到体积收缩率为0.5％的高性能光固化胶黏剂，与现有技术相比，本专利技术有益效果具体体现在：
[0020](1)本专利技术采用聚氨酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯树脂组成复合齐聚物，通过调控这两种物质的混合比例，使混合体系可以发生自由基聚合和阳离子聚合两种反应，充分发挥两者的优点，在体积收缩变化互补和性能调节等方面起到协同效应，使具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂固化前后材料尺寸稳定，固化速度快，并具有良好的力学性能。
[0021](2)本专利技术提供的紫外光固化胶黏剂能够降低甚至消除固化过程中的体积收缩，可提高紫外光固化胶黏剂与基材的粘接强度，适应性更广。
[0022](3)本专利技术在保证液态胶黏剂粘度理想时(粘度为11500～12500@25℃mPa
·
s)，选用低黏度丙烯酸酯低聚物，降低了稀释单体的用量，从而降低了光固化树脂体系中双键的含量，进一步降低体积收缩率。
[0023](4)本专利技术选择选择官能团含量较低，且带有支链或环状结构的丙烯酸酯单体作为稀释剂，这是由于双键键合原子上的取代基
‑
CH2‑
CH
‑
R中的R使得双键聚合后键合原子间的空间位阻增大，形成较长的共价键，继而减小体积收缩率，同时搭配两种混合树脂复配使用，对于降低体积收缩率是非常有利的。
[0024](5)本专利技术提供的具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂的制备工艺简单、流程短、设备依赖性低、可连续生产，适用于工业化大规模生产。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]下述实施例中所使用的实验方法如无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，由以下重量份的原料组成：聚氨酯丙烯酸酯树脂15～60份，环氧丙烯酸酯树脂10～65份，稀释剂5～40份，光引发剂0.3～7份，其他助剂0.2～5份，所述的聚氨酯丙烯酸酯树脂和环氧丙烯酸酯树脂的的质量比为(1～2)：1。2.根据权利要求1所述的具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，聚氨酯丙烯酸酯为芳香族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯、氟改性聚氨酯丙烯酸酯、不含苯类溶剂型改性聚氨酯丙烯酸酯中的一种或两种以上以任意比例混合。3.根据权利要求1所述的具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，环氧丙烯酸酯树脂为2
‑
羟基
‑3‑
苯氧丙基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、双酚A型环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、脂肪酸改性环氧丙烯酸酯中的一种或两种以上以任意比例混合。4.根据权利要求1所述的具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，稀释剂为丙烯酸酯单体，所述的丙烯酸酯单体为单官能团丙烯酸酯、双官能团丙烯酸酯和多官能团丙烯酸酯单体中的一种或两种以上以任意比例混合。5.根据权利要求4所述的具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，单官能团丙烯酸酯为异癸基丙烯酸酯、甲基丙烯酸环己酯、苄基丙烯酸酯、2
‑
苯氧基乙基丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸中的一种或两种以上以任意比例混合。6.根据权利要求4所述的具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，双官能团丙烯酸酯为1,6
‑
己二醇二丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯A、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯中的一种或两种以上以任意比例混合。7.根据权利要求4所述的具有低体积收缩率的紫外光固化胶黏剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙会娟，栾雪，杨瑞冬，
申请(专利权)人：长春艾德斯新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：