改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、胶黏剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、胶黏剂及其制备方法。改性聚氨酯丙烯酸酯树脂包括：多元醇、异氰酸酯、羟基(甲基)丙烯酸酯、封端剂及催化剂，多元醇包括含水的多元醇和无水的多元醇；催化剂的质量为含水的多元醇的质量的1/10000～1/1000；多元醇的摩尔量、异氰酸酯的摩尔量、羟基(甲基)丙烯酸酯的摩尔量及封端剂的摩尔量满足如下关系式：1.1≤b/a≤4，0≤c≤(b

【技术实现步骤摘要】
改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、胶黏剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及黏胶剂领域，特别是涉及一种改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、胶黏剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]紫外光固化胶黏剂是电子产品中应用最为广泛、性能最为优异的胶黏剂之一。作为电子产品的结构粘接用胶时，紫外光固化胶黏剂具有非常优异的耐跌落性能，耐高低温冲击、耐高温高湿和耐高温烘烤等老化性能。同时，由于固化速度快，操作简单，大大提高了产品的生产效率。目前，广泛使用的紫外光固化胶黏剂按照固化机理，主要分为阳离子固化体系和自由基固化体系。阳离子固化体系是近年来研究较多的一个体系，该体系主要以脂环族环氧树脂和阳离子光引发剂作为主要原料，固化物具有高模量、低断裂伸长率、粘接强度高、耐老化、表干等特点。目前，由于一些理论研究以及原材料的限制，使得阳离子体系的胶黏剂的性能比较单一，限制了其在一些领域的应用。自由基固化体系，是以低聚物、丙烯酸单体、自由基光引发剂作为主要原料，固化产物可以通过调节低聚物的结构，得到性能差异较大的产品，可满足很多不同应用场景的要求。但是，自由基体系的光固化胶黏剂，大多存在氧阻聚的问题，目前市面上一些成熟的胶黏剂，是以自由基聚合方式进行双重固化的，一般配方中需要添加比较多的自由基热引发剂，以期望达到较好的热固化。但是实际应用中，如果希望在较低的温度下，能够达到较快的粘接，选用的自由基热引发剂的半衰期温度需要较低，这就导致最终的配方有较差的热稳定，并且单纯的自由基热固化，裸露在空气中的胶黏剂受到氧阻聚的作用尤为严重。另外，还有一些胶黏剂，是将丙烯酸体系和低温环氧体系复配，这种体系中一般需要添加较多的潜伏型固化剂，最终导致体系不透明，色深，一定程度上影响光固化的深度，也无法应用于一些对颜色透明度有要求的地方。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、胶黏剂及其制备方法，改性聚氨酯丙烯酸酯树脂具有丰富的调节性，可以进行自由基光及热固化，可形成清澈透明的体系等优点，胶黏剂具有降低了体系中自由基热引发剂的用量，提高了配方稳定性，同时在进行单纯热固时，能够有效的克服氧阻聚的作用，得到表面及内部固化均较好的固化物等优点。
[0004]为解决现有技术中的问题，第一方面，本专利技术提供一种改性聚氨酯丙烯酸酯树脂，所述改性聚氨酯丙烯酸酯树脂包括：多元醇、异氰酸酯、羟基(甲基)丙烯酸酯、封端剂及催化剂；所述多元醇包括含水的多元醇和无水的多元醇；所述催化剂的质量为所述含水的多元醇的质量的1/10000～1/1000；所述多元醇的摩尔量、所述异氰酸酯的摩尔量、所述羟基(甲基)丙烯酸酯的摩尔量及所述封端剂的摩尔量满足如下关系式：
[0005]1.1≤b/a≤4，0≤c≤(b
‑
a)/2，d+e＝2*(b
‑
a
‑
c)，0.5≤d/e≤5；
[0006]其中，a为含水的多元醇的摩尔量，b为异氰酸酯的摩尔量，c为无水的多元醇的摩
尔量，d为封端剂的摩尔量，e为羟基(甲基)丙烯酸树脂的摩尔量。
[0007]可选地，所述多元醇包括分子量为400～5000的羟基封端的线性二元醇；所述异氰酸酯包括双官的脂肪族或者芳香族异氰酸酯中的一种或多种的组合；所述羟基(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯及聚己内酯丙烯酸酯中的至少一种；所述封端剂包括2
‑
取代的咪唑，所述2
‑
取代的咪唑中的取代基包括烃基、酯基或者其他吸电子基团中的至少一种；所述催化剂包括有机锡催化剂或有机铋类催化剂。
[0008]第二方面，本专利技术还提供一种改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，所述改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法包括：
[0009]将含水的多元醇加入反应釜中，搅拌加热除水后降温；
[0010]向所述反应釜中加入异氰酸酯，搅拌反应；
[0011]向所述反应釜中加入催化剂，搅拌反应；
[0012]向所述反应釜中加入无水的多元醇，搅拌反应；
[0013]向所述反应釜中加入封端剂和羟基(甲基)丙烯酸酯，搅拌反应；所述催化剂的质量为所述含水的多元醇的质量的1/10000～1/1000；所述多元醇的摩尔量、所述异氰酸酯的摩尔量、所述羟基(甲基)丙烯酸酯的摩尔量及所述封端剂的摩尔量满足如下关系式：
[0014]1.1≤b/a≤4，0≤c≤(b
‑
a)/2，d+e＝2*(b
‑
a
‑
c)，0.5≤d/e≤5；
[0015]其中，a为含水的多元醇的摩尔量，b为异氰酸酯的摩尔量，c为无水的多元醇的摩尔量，d为封端剂的摩尔量，e为羟基(甲基)丙烯酸树脂的摩尔量。
[0016]可选地，所述多元醇包括分子量为400～5000的羟基封端的线性二元醇；所述异氰酸酯包括双官的脂肪族或者芳香族异氰酸酯中的一种或多种的组合；所述羟基(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯及聚己内酯丙烯酸酯中的至少一种；所述封端剂包括2
‑
取代的咪唑，所述2
‑
取代的咪唑中的取代基包括烃基、酯基或者其他吸电子基团中的至少一种；所述催化剂包括有机锡催化剂或有机铋类催化剂。
[0017]第三方面，本专利技术还提供一种胶黏剂，所述胶黏剂包括：如第一方面中所述的改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸单体、环氧化丙烯酸单体、光引发剂、热引发剂、阻聚剂及配料；其中，
[0018]所述改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的质量百分比为30～60％，所述丙烯酸单体的质量百分比包括20～50％，所述环氧化丙烯酸单体的质量百分比为10～30％，所述光引发剂的质量百分比为1～5％，所述热引发剂的质量百分比为0.1～2％，所述阻聚剂的质量百分数为0.01～0.1％，所述配料的质量百分数为0.1～10％。
[0019]可选地，所述配料包括触变剂、填料及偶联剂中的至少一种。
[0020]可选地，所述丙烯酸单体包括(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、烷氧基十二烷基丙烯酸酯、新癸酸乙烯酯、N,N
‑
二甲基丙烯酰胺、N,N
‑
二乙基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、3，3，5
‑
三甲基环已基丙烯酸酯、2
‑
苯氧基乙基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯及聚己内酯改性丙烯酸酯中的至少一种；环氧化丙烯酸单体包括(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、4
‑
羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚、一端带有环氧基及一端带有丙烯酰氧基的树脂中的至少一
种；所述光引发剂包括I型光引发剂、II型光引发剂、氢供体及增感剂中的至少一种；所述光引发剂包括2
‑
羟基
‑
甲基苯基丙烷
‑1‑
酮、1
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，包括：多元醇、异氰酸酯、羟基(甲基)丙烯酸酯、封端剂及催化剂；所述多元醇包括含水的多元醇和无水的多元醇；所述催化剂的质量为所述含水的多元醇的质量的1/10000～1/1000；所述多元醇的摩尔量、所述异氰酸酯的摩尔量、所述羟基(甲基)丙烯酸酯的摩尔量及所述封端剂的摩尔量满足如下关系式：1.1≤b/a≤4，0≤c≤(b
‑
a)/2，d+e＝2*(b
‑
a
‑
c)，0.5≤d/e≤5；其中，a为含水的多元醇的摩尔量，b为异氰酸酯的摩尔量，c为无水的多元醇的摩尔量，d为封端剂的摩尔量，e为羟基(甲基)丙烯酸树脂的摩尔量。2.根据权利要求1所述的改性聚氨酯丙烯酸酯树脂，其特征在于，所述多元醇包括分子量为400～5000的羟基封端的线性二元醇；所述异氰酸酯包括双官的脂肪族或者芳香族异氰酸酯中的一种或多种的组合；所述羟基(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯及聚己内酯丙烯酸酯中的至少一种；所述封端剂包括2
‑
取代的咪唑，所述2
‑
取代的咪唑中的取代基包括烃基、酯基或者其他吸电子基团中的至少一种；所述催化剂包括有机锡催化剂或有机铋类催化剂。3.一种改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于，包括：将含水的多元醇加入反应釜中，搅拌加热除水后降温；向所述反应釜中加入异氰酸酯，搅拌反应；向所述反应釜中加入催化剂，搅拌反应；向所述反应釜中加入无水的多元醇，搅拌反应；向所述反应釜中加入封端剂和羟基(甲基)丙烯酸酯，搅拌反应；所述催化剂的质量为所述含水的多元醇的质量的1/10000～1/1000；所述多元醇的摩尔量、所述异氰酸酯的摩尔量、所述羟基(甲基)丙烯酸酯的摩尔量及所述封端剂的摩尔量满足如下关系式：1.1≤b/a≤4，0≤c≤(b
‑
a)/2，d+e＝2*(b
‑
a
‑
c)，0.5≤d/e≤5；其中，a为含水的多元醇的摩尔量，b为异氰酸酯的摩尔量，c为无水的多元醇的摩尔量，d为封端剂的摩尔量，e为羟基(甲基)丙烯酸树脂的摩尔量。4.根据权利要求3所述的改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的制备方法，其特征在于，所述多元醇包括分子量为400～5000的羟基封端的线性二元醇；所述异氰酸酯包括双官的脂肪族或者芳香族异氰酸酯中的一种或多种的组合；所述羟基(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯及聚己内酯丙烯酸酯中的至少一种；所述封端剂包括2
‑
取代的咪唑，所述2
‑
取代的咪唑中的取代基包括烃基、酯基或者其他吸电子基团中的至少一种；所述催化剂包括有机锡催化剂或有机铋类催化剂。5.一种胶黏剂，其特征在于，包括：如权利要求1或2中所述的改性聚氨酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸单体、环氧化丙烯酸单体、光引发剂、热引发剂、阻聚剂及配料；其中，所述改性聚氨酯丙烯酸酯树脂的质量百分比为30～60％，所述丙烯酸单体的质量百分比包括20～50％，所述环氧化丙烯酸单体的质量百分比为10～30％，所述光引发剂的质量百分比为1～5％，所述热引发剂的质量百分比为0.1～2％，所述阻聚剂的质量百分数为0.01～0.1％，所述配料的质量百分数为0.1～10％。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘倩，向劲松，林孝蔚，沈惠华，
申请(专利权)人：上海汉司实业有限公司，
类型：发明
国别省市：