一种双重固化的金属表面打底胶及使用方法技术

本发明专利技术提供了一种双重固化的金属表面打底胶，其组分按重量百分比计包括：葑醇

【技术实现步骤摘要】
一种双重固化的金属表面打底胶及使用方法


[0001]本专利技术属于胶粘剂领域，具体涉及一种双重固化的金属表面打底胶及使用方法。

技术介绍

[0002]光纤陀螺是应用Sagnac效应测试旋转角速度的全固态陀螺仪，具有结构简单、动态范围宽等特点，已成为惯性测量和制导
的主流仪表之一。光纤陀螺的核心敏感元件是保偏光纤环，包括带骨架光纤环和无骨架光纤环。其中有骨架的光纤环由保偏光纤、绕环胶和金属骨架组成(通常是铝合金、钛合金、铁镍合金材料等)。
[0003]这些金属骨架的膨胀系数通常较小，而保偏光纤(包括光纤内外涂层和石英纤芯)和绕环胶是高分子材料为主，光纤环的工作温度范围内(
‑
55℃～95℃)，由于金属/非金属膨胀系数的差异，易发生环圈与金属骨架内圈及侧壁开裂，造成光纤环报废，这个问题极大的阻碍骨架光纤环的拓展。
[0004]通常用于金属粘接的胶都是多种不同分子量的及多种极性基团(如羧基、羟基、腈基)的材料复合而成，但这种材料用于制备绕环胶时会出现在光纤环的工作温度范围内有多个拐点的问题、造成光纤陀螺的性能与温度的线性关系差，影响光纤陀螺的可补偿性，达不到所要求的精度。通常绕环胶为了追求全温性能及低吸水性(需严格控制吸水基团羧基、羟基、酰胺、氨基的含量)，选用的主材料多是结构规整的单一种类材料，这类材料制备的绕环胶对金属骨架的粘接力不够牢固，在经过高低温循环后有开裂的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述应用需求，而提供一种双重固化的金属表面打底胶，对金属骨架有极强的粘接力，可以用于热固化绕环胶或光固化绕环胶。本专利技术所述打底胶表面有多种活性基团，和金属粘结力强同时也易和绕环胶粘接，采用该打底胶对金属骨架进行预处理后再涂覆绕环胶，可以有效缓冲绕环胶与金属的膨胀应力，防止光纤环开裂。
[0006]本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种双重固化的金属表面打底胶，其组分按重量百分比计包括：葑醇
‑
硬脂酸改性聚氨酯丙烯酸酯30～50％、带光敏活性和异氰酸酯封闭结构的聚丙烯酸树脂30～50％、大分子多元醇5～10％、丙烯酸酯单体10～30％、硅烷偶联剂0～15％，各组分之和满足100％；
[0008]按上述方案，所述的葑醇
‑
硬脂酸改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法包括如下步骤：
[0009]1)将a mol的二异氰酸酯加入带机械搅拌的反应器中，搅拌均匀后加入总摩尔数为bmol的官能度f的大分子多元醇，然后加入本制备方法所有原料总质量0.01～0.5％的催化剂二月桂酸二丁基锡和本制备方法所有原料总质量0.01～0.5％的阻聚剂对羟基苯甲醚，升温至40～70℃保温反应1～8小时；
[0010]2)将c mol的葑醇加入步骤1)所述反应器中，升温至70～80℃保温反应1～3小时；
[0011]3)将d mol的季戊四醇二丙烯酸酯和季戊四醇二丙烯酸单硬脂酸酯按任意比例的
混合物继续加入步骤2)所述反应器中，升温至70～80℃保温反应2～4小时，得到所述葑醇
‑
硬脂酸改性聚氨酯丙烯酸酯。
[0012]进一步地，所述的葑醇
‑
硬脂酸改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法中，所述的a:b＝f:1，c+d＝a，c:d＝0.5:1～1:1。
[0013]进一步地，所述的葑醇
‑
硬脂酸改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法中，所述的二异氰酸酯包括单不限于异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,4甲苯二异氰酸酯、2,6甲苯二异氰酸酯等中的一种或多种按任意比例的混合物。
[0014]按上述方案，本专利技术所述打底胶组分中的大分子多元醇以及葑醇
‑
硬脂酸改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法中的大分子多元醇选择范围相同。所述的大分子多元醇可以是由环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、四氢呋喃、甲基四氢呋喃单独或任意比例合成的聚醚多元醇，以上述聚醚多元醇作为起始剂合成的聚己内酯多元醇，聚己内酯多元醇，聚碳酸酯多元醇，端羟基聚丁二烯，烷羟基封端的聚二甲基硅氧烷，新戊二醇与四氢呋喃共聚二醇、聚三亚甲基醚二醇、聚酯多元醇的一种或多种任意比例的混合物。大分子多元醇的官能度f＝2～4，数均分子量为200到3000之间，优选400到4000之间。
[0015]按上述方案，所述的带光敏活性和异氰酸酯封闭结构的聚丙烯酸树脂的制备方法，包括如下步骤：
[0016](1)将丙烯酸羟基酯、2
‑
(3,5
‑
二甲基
‑
1H
‑
吡唑
‑1‑
甲酰胺基)乙基丙烯酸酯、3,3,5
‑
三甲基环己基丙烯酸酯、丙烯酸酯改性光引发剂按一定比例加入带机械搅拌的反应器中，混合均匀得到混合丙烯酸酯，加入本步骤原料总质量5～30％的环氧稀释剂，搅拌均匀后加入本步骤原料总质量0.2～3％的引发剂AIBN和本步骤原料总质量1～5％的巯基硅烷，升温至60～90℃保温反应6～24小时；
[0017](2)将设定量异氰酸酯丙烯酸乙酯加入步骤(1)所述反应器中，然后加入本制备方法所有原料总质量0.01～0.5％的催化剂二月桂酸二丁基锡和本制备方法所有原料总质量0.01～0.5％的阻聚剂对羟基苯甲醚，升温至60～90℃保温反应1～8小时，得到所述带光敏活性和异氰酸酯封闭结构的聚丙烯酸树脂。
[0018]进一步地，所述的混合丙烯酸酯按质量百分比计包括10～20％丙烯酸羟基酯、20～30％2
‑
(3,5
‑
二甲基
‑
1H
‑
吡唑
‑1‑
甲酰胺基)乙基丙烯酸酯、30～50％3,3,5
‑
三甲基环己基丙烯酸酯、5～20％丙烯酸酯改性光引发剂，各组分之和满足100％。
[0019]进一步地，所述的异氰酸酯丙烯酸乙酯与丙烯酸羟基酯的摩尔比为0.2:1～0.5:1。
[0020]进一步地，所述的丙烯酸羟基酯包括但不限于3
‑
羟丙基丙烯酸酯和4
‑
丙烯酸羟基丁酯等中的一种或几种按任意比例的混合物。
[0021]进一步地，所述的2
‑
(3,5
‑
二甲基
‑
1H
‑
吡唑
‑1‑
甲酰胺基)乙基丙烯酸酯，在加热状态下可以解封出异氰酸酯基团，其结构式如式1所示。
[0022][0023]进一步地，所述的丙烯酸酯改性光引发剂和原料光引发剂R
‑
GEN988其结构式如式
2、式3所示，其中，所述的丙烯酸酯改性光引发剂的制备方法如下：将光引发剂R
‑
GEN988与异氰酸酯丙烯酸乙酯按摩尔比1:1加入带机械搅拌的反应器中，然后加入本制备方法所有原料总质量0.01～0.5％的催化剂二月桂酸二丁基锡和本制备方法所有原料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双重固化的金属表面打底胶，其组分按重量百分比计包括：葑醇
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硬脂酸改性聚氨酯丙烯酸酯30～50％、带光敏活性和异氰酸酯封闭结构的聚丙烯酸树脂30～50％、大分子多元醇5～10％、丙烯酸酯单体10～30％、硅烷偶联剂0～15％，各组分之和满足100％。2.根据权利要求1所述的金属表面打底胶，其特征在于所述的葑醇
‑
硬脂酸改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法如下：1)将a mol的二异氰酸酯加入反应器中，搅拌均匀后加入总摩尔数为b mol的官能度f的大分子多元醇，然后加入催化剂二月桂酸二丁基锡和阻聚剂对羟基苯甲醚，升温至40～70℃保温反应1～8小时；2)将c mol的葑醇加入步骤1)所得反应体系中，升温至70～80℃保温反应1～3小时；3)将季戊四醇二丙烯酸酯和季戊四醇二丙烯酸单硬脂酸酯按任意比例的混合物d mol加入步骤2)所得反应体系中，升温至70～80℃保温反应2～4小时，得到所述葑醇
‑
硬脂酸改性聚氨酯丙烯酸酯；其中，a:b＝f:1，c+d＝a，c:d＝0.5:1～1:1。3.根据权利要求2所述的金属表面打底胶，其特征在于所述的二异氰酸酯包括但不限于异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,4甲苯二异氰酸酯、2,6甲苯二异氰酸酯中的一种或多种按任意比例的混合物。4.根据权利要求1或2所述的金属表面打底胶，其特征在于所述的大分子多元醇是以聚醚多元醇作为起始剂合成的聚己内酯多元醇，聚己内酯多元醇，聚碳酸酯多元醇，端羟基聚丁二烯，烷羟基封端的聚二甲基硅氧烷，新戊二醇与四氢呋喃共聚二醇、聚三亚甲基醚二醇、聚酯多元醇中的一种或多种任意比例的混合物；其中，聚醚多元醇是由环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、四氢呋喃、甲基四氢呋喃中的一种或几种按任意比例合成；大分子多元醇的官能度f＝2～4，数均分子量为200到3000之间。5.根据权利要求1所述的金属表面打底胶，其特征在于所述的带光敏活性和异氰酸酯封闭结构的聚丙烯酸树脂的制备方法如下：1)将丙烯酸羟基酯、2
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(3,5
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二甲基
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1H
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吡唑
‑1‑
甲酰胺基)乙基丙烯酸酯、3,3,5
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三甲基环己基丙烯酸酯、丙烯酸酯改性光引发剂加入反应器中，混合均匀得到混合丙烯酸酯，然后加入环氧稀释剂、引发剂AIBN和巯基硅烷，升温至60～90℃保温反应6～24小时；其中，环氧稀释剂是本步骤原料总质量5～30％，引发剂为本步骤原料总质量0.2～3％，巯基硅烷为本步骤原料总质量1～5％的巯基硅烷；2)将异氰酸酯丙烯酸乙酯加入步骤1)所得反应体系中，然后加入催化剂二月桂酸二丁基锡和阻聚剂对羟基苯甲醚，升温至60～90℃保温反应1～8小时，得到所述带光敏活性和异氰酸酯封闭结构的聚丙烯酸树脂。6.根据权利要求5所述的金属表面打底胶，其特征在于所述的混合丙烯酸酯按质量百分比计包括丙烯酸羟基酯10～20％、2
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(3,5
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二甲基
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【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，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：