一种UV湿气双固化胶粘剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种UV湿气双固化胶粘剂及其制备方法和应用，所述UV湿气双固化胶粘剂的制备原料包括异氰酸酯丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯类单体、光引发剂和吸水剂的组合，所述异氰酸酯丙烯酸酯聚合物的制备原料包括异氰酸酯、羟基丙烯酸酯、催化剂A和阻聚剂A的组合，且所述羟基丙烯酸酯的制备原料包括丙烯酸类单体和非线性小分子二元醇，采用非线性小分子二元醇作为扩链剂与丙烯酸类单体进行反应得到羟基丙烯酸酯，再将其与异氰酸酯反应即可得到异氰酸酯丙烯酸酯聚合物，采用所述异氰酸酯丙烯酸酯聚合物作为主体树脂制备得到的UV湿气双固化胶粘剂除具有UV和湿气双重固化的优势外，且固化后还具有优异的力学综合性能。固化后还具有优异的力学综合性能。

【技术实现步骤摘要】
一种UV湿气双固化胶粘剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于胶粘剂
，具体涉及一种UV湿气双固化胶粘剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]紫外光固化胶粘剂，又称UV胶、无影胶水或紫外线胶，是一种单组分UV可见光固化改性丙烯酸脂结构胶，其必须通过紫外线光照射才能固化的一类胶粘剂。UV胶不仅具有粘接强度高、透明度高、不黄变、不发白、耐候性好等优点，而且粘度适中，对塑料与塑料，塑料与金属粘接有较高的强度，针对于金属与PMMA、PC、ABS、PVC等各种塑料粘接、补强、加固有着良好的应用效果，广泛应用于微电子、光通信、光电、医疗、家居、航空航天等行业。
[0003]UV胶具有固化速度快(几秒至几十秒即可完成固化，有利于自动化生产线，提高劳动生产率)和无溶剂(无VOC挥发物，对环境友好)等特点，在近些年来得到了广泛的应用和快速的发展。
[0004]目前，对UV胶的研究和报道也有很多。CN112608688A公开了一种UV胶黏剂，以重量份数计，包括以下组份：UV低聚物20～80份、UV功能单体10～60份、光引发剂1～5份、助剂0.1～5份和功能填料1～10份。所述UV低聚物包括聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚烯烃改性(甲基)丙烯酸酯、硅烷改性(甲基)丙烯酸酯、纯丙烯酸酯中的一种或几种组合物。所述UV功能单体为可以被光引发剂引发聚合的活性单体，其包括(甲基)丙烯酸单体、烯烃类单体、乙烯基醚类单体、烯丙基类单体中的一种或几种组合物；该专利技术提供的UV胶黏剂具有透光率高、固化速度快、胶层坚韧、抗震动、稳定性好、耐候性好、绝缘性好、耐高温，防水、高硬度等特点，尤其适用于LED灯珠的封装应用。众所周知，UV胶的固化原理是UV固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联和接支化学反应，使胶黏剂在数秒钟内由液态转化为固态。但是，随着新型材料的发展，有很多材料并不透光，采用包含上述专利在内的传统UV胶并不能解决这些材料的粘接问题。
[0005]因此，开发一种具有优异综合力学性能且可以采用UV和湿气双重固化方式固化的胶粘剂是十分有必要的。CN112980337A公开了一种耐高温、阻燃型可UV湿气双固化胶及其制备方法，涉及胶黏剂领域。包括耐高温阻燃型可UV湿气双固化低聚物、硅烷改性聚醚、增强填料、气相白炭黑、丙烯酸改性硅氧烷单体、脱水剂、偶联剂、光引发剂、催化剂。解决目前硅烷改性丙烯酸酯耐温性差，附着性差以及易燃等问题，实现在紫外光下可快速形成初强度，起到快速定位的作用。同时以三嗪为骨核架，分子结构中又较高的含氮量，具有优异的自熄阻燃性能，固化后具有较高的化学稳定性、优异的耐光老化性和耐候性。固化后产物交联密度会更紧密，分子间内聚力更大，也有更优异的耐温性能及粘接性能。但是，该专利技术提供的这种UV湿气双固化的胶粘剂的力学性能较差，难以满足一些需要对力学强度要求较高的领域中的应用，限制了其广泛的应用。
[0006]因此，开发一种具有较高拉伸强度、拉伸剪切强度和较高硬度的UV湿气双固化胶
粘剂，是本领域急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种UV湿气双固化胶粘剂及其制备方法和应用，所述UV湿气双固化胶粘剂通过选择由非线性小分子二元醇作为扩链剂首先制备得到羟基丙烯酸酯，再将其与异氰酸酯进一步制备得到异氰酸酯丙烯酸酯聚合物，采用所述异氰酸酯丙烯酸酯聚合物作为UV胶粘剂的主体树脂，使得到的UV湿气双固化胶粘剂具有优异的拉伸强度、拉伸剪切强度和较高的硬度，力学综合性能优异。
[0008]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种UV湿气双固化胶粘剂，所述UV湿气双固化胶粘剂的制备原料按照重量份包括如下组分：
[0010][0011]所述异氰酸酯丙烯酸酯聚合物的制备原料按照重量份包括如下组分：
[0012][0013]所述羟基丙烯酸酯的制备原料包括丙烯酸类单体和非线性小分子二元醇。
[0014]其中，所述异氰酸酯丙烯酸酯聚合物可以为42重量份、44重量份、46重量份、48重量份、50重量份、52重量份、54重量份、56重量份或58重量份等。
[0015]所述丙烯酸酯类单体可以为22重量份、24重量份、26重量份、28重量份、30重量份、32重量份、34重量份、36重量份或38重量份等。
[0016]所述光引发剂可以为3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份或9重量份等。
[0017]所述吸水剂可以为0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份或0.9重量份等。
[0018]所述异氰酸酯可以为1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份或9重量份等。
[0019]所述羟基丙烯酸酯可以为1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量
份、7重量份、8重量份或9重量份等。
[0020]所述催化剂A可以为0.005重量份、0.01重量份、0.02重量份、0.03重量份、0.04重量份、0.05重量份、0.06重量份、0.07重量份、0.08重量份或0.09重量份等。
[0021]所述阻聚剂A可以为0.04重量份、0.06重量份、0.08重量份、0.1重量份、0.12重量份、0.14重量份、0.16重量份、0.2重量份、0.25重量份、0.3重量份或0.35重量份等。
[0022]本专利技术提供的UV湿气双固化胶粘剂的制备原料包括特定份数的异氰酸酯丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯类单体、光引发剂和吸水剂的组合，而所述异氰酸酯丙烯酸酯聚合物的制备原料包括特定份数的异氰酸酯、羟基丙烯酸酯、催化剂A和阻聚剂A的组合，进一步限定所述羟基丙烯酸酯的制备原料包括丙烯酸类单体和非线性小分子二元醇；首先采用所述非线性小分子二元醇作为扩链剂与所述丙烯酸类单体先进行反应得到羟基丙烯酸酯，再将所得到的羟基丙烯酸酯进一步与所述异氰酸酯反应即可得到异氰酸酯丙烯酸酯聚合物，而采用上述异氰酸酯丙烯酸酯聚合物作为主体树脂制备得到的UV湿气双固化胶粘剂除了可以采用UV和湿气两种固化方式进行固化的优势外，固化后还具有优异的拉伸强度、拉伸剪切强度和较高的硬度，具有优异的综合力学性能。
[0023]优选地，所述丙烯酸酯类单体包括单官能度丙烯酸酯类单体和双官能度丙烯酸酯类单体的组合。
[0024]作为本专利技术的优选技术方案，采用单官能度丙烯酸酯类单体和双官能度丙烯酸酯类单体的组合，可以进一步提升最后的到的UV胶粘剂的力学性能。
[0025]优选地，所述UV湿气双固化胶粘剂的制备原料中单官能度丙烯酸酯类单体的含量为15～30重量份，例如16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、22重量份、24重量份、26重量份或28重量份等。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UV湿气双固化胶粘剂，其特征在于，所述UV湿气双固化胶粘剂的制备原料按照重量份包括如下组分：所述异氰酸酯丙烯酸酯聚合物的制备原料按照重量份包括如下组分：所述羟基丙烯酸酯的制备原料包括丙烯酸类单体和非线性小分子二元醇。2.根据权利要求1所述的UV湿气双固化胶粘剂，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体包括单官能度丙烯酸酯类单体和双官能度丙烯酸酯类单体的组合；优选地，所述UV湿气双固化胶粘剂的制备原料中单官能度丙烯酸酯类单体的含量为15～30重量份；优选地，所述单官能度丙烯酸酯类单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸全氟烷基酯、丙烯酸羟乙基磷酸酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃甲酯、丙烯酰吗啉或二甲基丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为丙烯酸异冰片酯和/或丙烯酸四氢呋喃甲酯；优选地，所述UV湿气双固化胶粘剂的制备原料中双官能度丙烯酸酯类单体的含量为5～10重量份；优选地，所述双官能度丙烯酸酯类单体包括三丙二醇二丙烯酸酯和/或二丙二醇二丙烯酸酯。3.根据权利要求1或2所述的UV湿气双固化胶粘剂，其特征在于，所述光引发剂包括2,4,6
‑
(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、2
‑
甲基
‑1‑
[4
‑
甲硫基苯基]
‑2‑
吗琳基
‑1‑
丙酮、2
‑
异丙基硫杂蒽酮(2,4异构体混合物)、4
‑
二甲胺基
‑
苯甲酸乙酯、1
‑
羟基
‑
环己基
‑
苯基甲酮、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
‑1‑
丙酮、安息香双甲醚、邻苯甲酰苯甲酸甲酯或4
‑
氯二苯甲酮中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述吸水剂包括TI吸水剂、氧化钙或分子筛中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1～3任一项所述的UV湿气双固化胶粘剂，其特征在于，所述UV湿气双固化胶粘剂的制备原料中还包括填料和/或偶联剂；优选地，所述UV湿气双固化胶粘剂的制备原料中填料的含量为2～10重量份；
优选地，所述填料包括白炭黑；优选地，所述白炭黑为疏水型气相白炭黑；优选地，所述UV湿气双固化胶粘剂的制备原料中偶联剂的含量为0.1～1重量份；优选地，所述偶联剂包括环氧基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、仲氨基硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂、丙烯酰氧基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂，异氰酸酯基硅烷偶联剂，进一步优选为环氧基硅烷偶联剂；优选地，所述环氧基硅烷偶联剂包括γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和/或γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷。5.根据权利要求1～4任一项所述的UV湿气双固化胶粘剂，其特征在于，所述异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷
‑
4,4'
‑
二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、2,4,4
‑
三甲基己二异氰酸酯、降冰片烷二亚甲基二异氰酸酯、三甲基
‑
1,6
‑
六亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、L
‑
赖氨酸二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯的三聚体、缩二脲或三甲基丙烷的加成物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述异氰酸酯包括HDI三聚体、HDI缩二脲，HDI
‑
TMP的加成物、IPDI三聚体、IPDI缩二脲、IPDI
‑
TMP加成物、XDI三聚体、XDI缩二脲，XDI
‑
TMP加成、H12MDI三聚体、H12MDI缩二脲，H12MDI
‑
TMP加成物、TMXDI三聚体、TMXDI缩二脲、TMXDI
‑
TMP加成物、LDI三聚体、LDI缩二脲、LDI
‑
TMP加成物、PDI三聚体、PDI缩二脲或PDI
‑
TMP加成物中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为XDI三聚体、PDI三聚体、LDI三聚体、缩二脲或TMP加成物中的任意一种或至少两种的组合，再进一步优选为HDI三聚体和/或缩二脲；优选地，所述催化剂A包括有机锡类催化剂、有机铋类催化剂或有机锌类催化剂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述有机锡类催化剂包括二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二甲基锡、辛酸亚锡、丁基氧化锡或辛基氧化锡中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述有机铋类催化剂包括新癸酸铋、月桂酸铋、异辛酸铋或环烷酸铋中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述有机锌类催化剂包括新癸酸锌、月桂酸锌、异辛酸锌或环烷酸锌中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述阻聚剂A包括对苯二酚、对苯醌、甲基氢醌、对羟基苯甲醚、2
‑
叔丁基对苯二酚、2,5
‑
二叔丁基对苯二酚、5
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：高静，钱晓前，陈丹，孙辉，陶小乐，何丹薇，何永富，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：