一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶及其制备方法，本发明专利技术通过共混法，将有机硅改性的丙烯酸树脂和丙烯酸改性的硅氧烷通过物理制备了稳定性极好的UV/湿气双固化胶黏剂，生产工艺简单，操作方便，大大简化了合成双固化树脂的生产步骤。将有机硅改性丙烯酸预聚体和丙烯酸改性的预聚体作为主体树脂，两种有更接近分子结构，相容性更好，有很好的储存稳定性，不容易发生相分离。有机硅改性丙烯酸树脂含有刚性结构的氢化双酚A环氧结构以及聚硅氧烷结构，协同丙烯酸改性的硅氧烷含有的聚丙烯酸和甲氧基硅烷结构，固化过程中四者协同赋予了体系更好的力学性能、耐油污性能和优异耐候性。优异耐候性。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于胶粘剂
，尤其涉及一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，随着大规模自动化连续生产的发展以及环保要求的提高，紫外光固化材料 在涂料、胶粘剂、油墨等领域得到广泛应用。紫外光固化技术不仅可以实现高效快速固化，而且固化过程低能耗无污染，便于工厂的流水化生产作业，符合环保要求。但是粘接面必须可透光、对人体和皮肤眼睛会造成伤害、对较厚材料固化效果不理想、需要紫外光固化设备、存在氧阻聚等问题。 同时，现有普通胶粘剂还存在耐高低温性能差、耐老化性能差等诸多缺点，难以满足一些领域的性能要求。
[0003]为了解决该问题，研究人员尝试通过使用多重固化方式结合，如UV
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湿气双固化、UV
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热双固化等，其中湿气固化方式节能、不需高温不会损害零部件，可以更好的应用于电子领域。由于有机硅兼备无机材料和有机材料的性能，具有耐温好、表面张力低、电气绝缘、无毒无味等优异特性，在光固化低聚物上引入有机硅聚硅氧烷基团，硅氧烷可以与湿气进行交联固化，固化效率大大提高，不仅提高固化材料的性能，还可节约能源、减少污染。因此有必要寻求一种可以在紫外光照射后能够快速固化定型，进而利用暗反应继续深层固化同时具有突出物理化学性能的胶粘剂。可UV湿气双固化体系克服了这一弊端，近年来也是学者们不断深入研究的方向之一。
[0004]201510923865 .X 专利公开了一种紫外光
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湿双固化胶黏剂，通过丙烯酸单体改性端环氧基聚硅氧烷，再用含有NCO
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的硅氧烷单体反应，分两步得带有C=C双键和甲硅氧基/乙硅氧基硅双固化树脂，再同二羟基聚二甲基硅氧烷共混，协同反应制备UV湿气固化胶黏剂。工艺相比较复杂，且力学方面和稳定性方面性能偏差。且树脂中主体仍然是聚硅氧烷结构及聚醚结构，主链仍然具有较好的旋转性和柔韧性，导致最终的固化后产物内聚力偏差的弱点。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶，克服了丙烯酸聚合物耐温差，低温变脆，高温变粘的缺点。通过化学两步法合成同时含有可湿气固化的丙烯酸基团和湿气固化的硅甲氧基，提高了使用该有机硅改性丙烯酸酯预聚体的固化胶的耐沾污性和耐候性，同时保持了优异的力学性能。为了实现上述技术效果，本专利技术公开了一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶，包括如下质量份的各原料：有机硅改性丙烯酸酯预聚体30～50份，丙烯酸酯改性的硅氧烷预聚体20～30份，防沉剂0～2份，
填料8～20份，阻聚剂0.01～0.05份，丙烯酸改性硅氧烷单体5～10份，丙烯酸单体5～10份，光引发剂1～5份，除水剂0.5～2份，交联剂5
‑
10，催化剂0.5～2份所述有机硅改性丙烯酸酯预聚体通过如下步骤获得：（1）脱水，将氢化双酚A环氧改性的丙烯酸树脂重量份数100份加入到双行星搅拌釜内，升温至100
‑
110℃，低速搅拌120min将树脂内的低沸物和水汽排除干净；（2）降温，将步骤（1）结束后的反应釜缓慢降温至60
‑
80℃；（3）反应，温度降至60
‑
80℃后，缓慢向釜内加入异氰酸丙基硅烷重量份数15
‑
25份，保温反应2
‑
4h，冷却即得有机硅改性丙烯酸酯预聚体，以上反应均在氮气氛围中进行；所述氢化双酚A环氧改性丙烯酸树脂选用如下式Ⅰ所示的结构：（式Ⅰ）其中R基团的结构如下式Ⅱ所示：（式Ⅱ）所述的氢化双酚A环氧改性的丙烯酸树脂的分子量为8000
‑
60000。
[0006]所述异氰酸丙基硅烷为 3
‑
异氰酸丙基三甲氧基硅烷、3
‑
异氰酸丙基三乙氧基硅烷、甲基
‑
(3
‑
异氰酸丙基)二甲氧基硅烷中的一种或几种。
[0007]进一步的，所述的丙烯酸酯改性的硅氧烷预聚体为KANEKA公司的MA型、XMAP系列中一种或者多种混合物具有如下式Ⅲ所示的结构：（式Ⅲ）。
[0008]所述的丙烯酸酯改性的硅氧烷预聚体中R2为甲基或者乙基及其他脂肪族取代基。
[0009]所述的丙烯酸酯改性的硅氧烷预聚体的分子量为5000
‑
40000。
[0010]进一步的，所述防沉剂为气相二氧化硅，优选地是德固赛的R202,卡博特TS720，EH5，瓦克H2000中的一种或者两种混合物；所述填料选自重质碳酸钙、纳米碳酸钙、硅微粉、二氧化硅、钛白粉、炭黑中的至少
一种。
[0011]进一步的，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯醌、对苯二酚和萘醌中的一种或者几种。
[0012]进一步的，所述的丙烯酸改性硅氧烷单体为具有如式Ⅳ的结构，其中n=3~8（式Ⅳ）。
[0013]进一步的，所述丙烯酸单体是丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、异癸基丙烯酸酯、丙烯酸四氢呋喃、甲基丙烯酸四氢呋喃、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、十三烷基丙烯酸酯中的一种或任意几种的混合物。
[0014]所述的脱水剂，为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种混合物。
[0015]进一步的，所述偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷、N
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷或N
‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基三甲氧基,N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷硅烷中的一种；所述催化剂，为有机锡催化剂、有机铋催化剂和胺类催化剂的一种或多种的混合物；所述光引发剂是2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基丙酮、1
‑
羟基环己基苯甲酮、双(2，4，6
‑
三甲基苯甲酰基)苯基氧化磷、2
‑
甲基
‑1‑
(4
‑
甲硫基苯基)
‑2‑
吗啉
‑1‑
丙酮、α,α
’‑ꢀ
二甲基苯偶酰缩酮、异丙基硫杂蒽酮、二苯甲酮和2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷中的一种或任意几种的混合物。
[0016]同时本专利技术还公开了一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶的制备方法，按照以下步骤进行：在室温下，将有机硅改性丙烯酸酯预聚体30～50份置于行星搅拌机，加入丙烯酸酯改性的硅氧烷预聚体20～30份、于真空度0 .085～0 .099MPa，转速400～800rpm下，搅拌60～120分钟，然后加入防沉剂0～2份以及填料8～20份，于真空度0 .085～0 .099MPa，转速500～1000rpm下，搅拌90～180分钟；再加入阻聚剂0.01～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶，其特征在于，包括如下质量份的各原料：有机硅改性丙烯酸酯预聚体30～50份，丙烯酸酯改性的硅氧烷预聚体20～30份，防沉剂0～2份，填料8～20份，阻聚剂0.01～0.05份，丙烯酸改性硅氧烷单体5～10份，丙烯酸单体5～10份，光引发剂1～5份，除水剂0.5～2份，交联剂5
‑
10，催化剂0.5～2份所述有机硅改性丙烯酸酯预聚体通过如下步骤获得：（1）脱水，将氢化双酚A环氧改性的丙烯酸树脂重量份数100份加入到双行星搅拌釜内，升温至100
‑
110℃，低速搅拌120min将树脂内的低沸物和水汽排除干净；（2）降温，将步骤（1）结束后的反应釜缓慢降温至60
‑
80℃；（3）反应，温度降至60
‑
80℃后，缓慢向釜内加入异氰酸丙基硅烷重量份数15
‑
25份，保温反应2
‑
4h，冷却即得有机硅改性丙烯酸酯预聚体，以上反应均在氮气氛围中进行；所述氢化双酚A环氧改性丙烯酸树脂氢化双酚A环氧改性的丙烯酸树脂选用如下式Ⅰ所示的结构：（式Ⅰ）其中R基团的结构如下式Ⅱ所示：（式Ⅱ）所述的氢化双酚A环氧改性的丙烯酸树脂的分子量为8000
‑
60000；所述异氰酸丙基硅烷为 3
‑
异氰酸丙基三甲氧基硅烷、3
‑
异氰酸丙基三乙氧基硅烷、甲基
‑
(3
‑
异氰酸丙基)二甲氧基硅烷中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶，其特征在于：所述的丙烯酸酯改性的硅氧烷预聚体为KANEKA公司的MA型、XMAP系列中一种或者多种混合物具有如下式Ⅲ所示的结构：
（式Ⅲ）；所述的丙烯酸酯改性的硅氧烷预聚体中R2为甲基或者乙基及其他脂肪族取代基；所述的丙烯酸酯改性的硅氧烷预聚体的分子量为5000
‑
40000。3.根据权利要求1所述的一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶，其特征在于：所述防沉剂为气相二氧化硅，优选地是德固赛的R202,卡博特TS720，EH5，瓦克H2000中的一种或者两种混合物；所述填料选自重质碳酸钙、纳米碳酸钙、硅微粉、二氧化硅、钛白粉、炭黑中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶，其特征在于：所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯醌、对苯二酚和萘醌中的一种或者几种。5.根据权利要求1所述的一种高强度抗油污耐老化UV湿气双固化胶，其特征在于：所述的丙烯酸改性硅氧烷单体为具有如式Ⅳ的结构，其中n=3~8（式Ⅳ）。6.根据权利要求1所述的一种高强度抗油污耐老化U...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，李峰，贺国新，张利文，
申请(专利权)人：烟台信友新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：