本发明专利技术涉及胶水技术领域，高折射率光学有机胶水组合物，包括以下按重量份计算的各组分：高折射率单体:2‑丙烯酸基‑苯基‑硫醚，20‑60份；强度增强单体:15‑45份；界面增强单体:5‑15份；第一高折射率无机纳米填料:5‑15份；第二高折射率无机纳米填料:5‑12份；光稳定添加剂:2‑苯基丙烯酸,0.1‑1份；光引发剂:2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基丙烷‑1‑酮,1‑5份；抗氧化剂:3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙烯酸甲酯,0.1‑0.5份，本发明专利技术的高折射率光学有机胶水组合物的折射率在固化前1.600以上，固化后1.700‑1.755。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学有机胶水，尤其涉及高折射率光学有机胶水组合物。
技术介绍
1、目前,高折射率光固化胶粘剂在光伏、光电显示器件中的应用日益广泛。但普通的高折射率光固化胶粘剂存在着折射率不够高、粘接强度差、抗老化性能差的问题,无法满足产品实际使用需求。这主要是由于现有技术在高折射率单体、填料的选择以及与基材的界面结合方面存在局限。
2、经过调研,目前同类高折射率光固化胶粘剂的折射率一般在1.50-1.60之间,粘接强度为5-8mpa,使用温度范围在-20℃到100℃。uv老化500小时后,性能衰减较明显。这已不能满足新一代光伏以及显示器件对光学胶粘剂更高性能的要求。
3、因此,开发一种兼具更高折射率、更优异的机械性能和抗老化性能的高折射率光固化胶粘剂,实现折射率的大幅提升和使用寿命的延长,已经成为该领域的迫切需求。基于这一技术背景需求,本专利技术的成功研发具有重要的技术进步意义。
技术实现思路
1、本专利技术提供高折射率光学有机胶水组合物及其制备方法，以解决现有技术中存在的技术问题。
2、本专利技术是这样实现的，高折射率光学有机胶水组合物，包括以下按重量份计算的各组分：
3、高折射率单体:2-丙烯酸基-苯基-硫醚，20-60份；
4、强度增强单体:15-45份；
5、界面增强单体:5-15份；
6、第一高折射率无机纳米填料:5-15份；
7、第二高折射率无机纳米填料:5-12份；
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p>8、光稳定添加剂:2-苯基丙烯酸,0.1-1份；9、光引发剂:2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮,1-5份；
10、抗氧化剂:3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸甲酯,0.1-0.5份。2-丙烯酸基-苯基-硫醚含有共轭结构和π键,其分子轨道能级更窄,光的趋化作用更强,这有利于获得更高的折射率。耐热性能提高,因硫醚键连接芳香环,提高了玻璃化转变温度。因引入了光稳定添加剂，光稳定性增强。
11、具体的，所述第一高折射率无机纳米填料为锆掺杂氧化钛纳米粒子，所述锆掺杂氧化钛纳米粒子的制备方法如下：
12、取氧化钛(tio2)颗粒50g,zrocl2·8h2o溶液10ml,混合后进行机械搅拌形成均匀的混悬液；将混悬液置于高压釜中,加热到200℃,保持温度2小时,同时保持搅拌；升温到250℃,保温反应6小时；加压力达到自动釜内压力表的最大值；冷却后取出混合物,用蒸馏水洗涤5次,过滤,干燥,即得产物，反应方程式如下：
13、xzrocl2+(1-x)tio2+xh2o→zrxti1-xo2+2xhcl↑。
14、锆掺杂的tio2中,ti4+被zr4+部分替代,导致晶格缺陷和应变,产生局域态,窄化了能隙,这也提高了折射率。
15、具体的，所述第二高折射率无机纳米填料为包覆硅烷偶联剂的氧化锆纳米颗粒，所述包覆硅烷偶联剂的氧化锆纳米颗粒的制备方法如下：
16、取氧化锆(zro2)纳米颗粒粉末20g,3-甲氧基丙基三甲氧硅烷5ml,混合后置于烧杯中；在超声波作用下,混合液接受1小时超声处理,使硅烷偶联剂包覆氧化锆纳米颗粒表面；旋转蒸发除去过量硅烷偶联剂；真空烘干后即得产物，为包覆硅烷的氧化锆纳米颗粒。
17、zro2纳米粒子本身折射率就高达2.0左右,大量存在的zr-o键具有较强的键极化和离域效应,这些都直接决定了高折射率。硅烷分子包层的引入,通过si-o共价键的强稳定性,增强了填料与树脂的界面结合,提高了折射率的稳定性。
18、具体的，所述2-丙烯酸基-苯基-硫醚的制备方法如下：步骤1.向2-氟苯酯(0.91g，5.5mmol)在干dmf(4ml)中的脱气溶液中加入k2co3(1.2g，13.8mmol)和2-巯基苯酚(0.83g，6.6mmol)；然后将反应混合物搅拌1小时；反应进展由tlc监测；完成后，用水(30ml)稀释反应混合物并用etoac(3×20ml)萃取；合并的有机层先用水洗涤，然后用盐水洗涤，并用na2so4干燥；减压蒸发溶剂，得到粗化合物，经组合闪蒸纯(20％乙酸乙酯己烷溶液)，得到2-((2-羟基苯基)硫代)苯基丙烯酸酯(1.3g，87％)为黄色油状物；
19、步骤2.将氢氧化钾(0.56克，0.01摩尔)溶于5毫升甲醇中，并加入2-((2-羟基苯基)硫代)苯基丙烯酸酯(2.72克，0.01摩尔)；将形成的沉淀物分离并在真空中干燥；将沉淀(0.01摩尔，3.12克)的2-((2-(丙烯酰氧基)苯基)硫基)苯酚钾溶于5毫升苯中，加热至沸腾，加入丙烯酰氯(0.91克，0.01摩尔)，剧烈搅拌2小时；将形成的沉淀离心，使用转子蒸发器蒸发苯溶液，然后，加入30ml乙醚并将混合物搅拌5-6小时；将乙醚层分离，用硫酸镁干燥，并在真空中蒸发至干燥状态,白色沉淀由苯重结晶，得到2-丙烯酸基-苯基-硫醚(1.17克，36％)。
20、优选地，还包括抗氧化辅助剂:双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯,0.05-0.3份。
21、具体的，所述强度增强单体为1,6-己二醇二丙烯酸酯。
22、具体的，所述界面增强单体2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯。引入极性基团的2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯,其极性大,介电常数高,也有助于获得更高的折射率。
23、上述的高折射率光学有机胶水组合物的制备方法，包括以下步骤：
24、s1：精确称量配方中各组分的用量；
25、s2：将2-丙烯酸基-苯基-硫醚、强度增强单体、界面增强单体在反应釜中混合,机械搅拌获得均匀的有机相；
26、s3：分别制备好锆掺杂tio2纳米粒子和包覆硅烷的zro2纳米粒子两种填料；
27、s4：将两种填料分散至有机相中,继续搅拌形成稳定的混悬液；
28、s5：加入光稳定添加剂、抗氧化剂及光引发剂；
29、s6：真空脱气获得无缺陷的高折射率光固化胶粘剂产品。
30、优先地，包括以下步骤：
31、在s5中，加入光稳定添加剂、抗氧化剂、光引发剂和抗氧化辅助剂。
32、与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：
33、1.2-丙烯酸基-苯基-硫醚中苯环的π轨道与硫原子的孤对电子轨道发生相互作用,提高了分子的极化率,这有利于与基材产生更强的界面相互作用力；2-丙烯酸基-苯基-硫醚中硫醚键连接芳香环,该共价键具有一定的双键性质,其反键π*轨道可以与芳香环的π轨道发生共轭,扩展了共轨域,提高了极化率,增强与基材的界面相互作用力。
34、2.锆掺杂的tio2纳米粒子中,较小的zr4+离子取代部分较大的ti4+离子,从原子尺度上降低了晶格能,提高了折射率；锆的5s2电子层也提升了折射率。
35、3.包覆在zro2表面的硅烷分子中,si-o键的共价性很强,提供了一个化学键能高的稳定界面本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.高折射率光学有机胶水组合物，其特征在于，包括以下按重量份计算的各组分：
2.如权利要求1所述的高折射率光学有机胶水组合物，其特征在于，所述第一高折射率无机纳米填料为锆掺杂氧化钛纳米粒子，所述锆掺杂氧化钛纳米粒子的制备方法如下：
3.如权利要求1所述的高折射率光学有机胶水组合物，其特征在于，所述第二高折射率无机纳米填料为包覆硅烷偶联剂的氧化锆纳米颗粒，所述包覆硅烷偶联剂的氧化锆纳米颗粒的制备方法如下：
4.如权利要求1所述的高折射率光学有机胶水组合物，其特征在于，
5.如权利要求1所述的高折射率光学有机胶水组合物，其特征在于，还包括抗氧化辅助剂:双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯,0.05-0.3份。
6.如权利要求1所述的高折射率光学有机胶水组合物，其特征在于，所述强度增强单体为1,6-己二醇二丙烯酸酯。
7.如权利要求1所述的高折射率光学有机胶水组合物，其特征在于，所述界面增强单体2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯。
8.如权利要求1-7任一项所述的高折射率光学有机胶水组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的高折射率光学有机胶水组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
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【技术特征摘要】
1.高折射率光学有机胶水组合物，其特征在于，包括以下按重量份计算的各组分：
2.如权利要求1所述的高折射率光学有机胶水组合物，其特征在于，所述第一高折射率无机纳米填料为锆掺杂氧化钛纳米粒子，所述锆掺杂氧化钛纳米粒子的制备方法如下：
3.如权利要求1所述的高折射率光学有机胶水组合物，其特征在于，所述第二高折射率无机纳米填料为包覆硅烷偶联剂的氧化锆纳米颗粒，所述包覆硅烷偶联剂的氧化锆纳米颗粒的制备方法如下：
4.如权利要求1所述的高折射率光学有机胶水组合物，其特征在于，
5.如权利要求1所述的高折射率光学有机胶水...
【专利技术属性】
技术研发人员：周童，周妃梁，
申请(专利权)人：东莞市诺尔斯有机硅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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