一种光固化的玉石粘接剂及其制备方法和应用技术

技术编号：43253817 阅读：14 留言：0更新日期：2024-11-08 20:36

本发明专利技术公开了一种光固化的玉石粘接剂及其制备方法和应用。本发明专利技术以双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体、稀释剂单体、(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯、光引发剂和助引发剂混合制备玉石粘接剂，该粘接剂经光固化即可实现粘接。所述玉石粘接剂不仅利用本身的表面性能实现对玉石表面的润湿，同时利用磷酸酯能够与玉石成分发生化学反应这一特点，实现玉石断裂面的粘接修复，与现有粘接剂相比实现了剪切性能的提升，增强了粘接效果，且一般不存在粘接面错位的风险，同时对环境变化不敏感，粘接效果稳定，有望用于玉石修复工艺中的粘合修复法，为玉石文物的保护和修复方法提供新的解决方案。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于玉石粘接剂，具体涉及一种光固化的玉石粘接剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、玉石文物作为我国珍贵的历史遗产，具有极高的研究价值，近年来，随着新石器时代玉石文物的大量出土，对劣化玉器的保护和修复需求大幅增加，促进了相关方向的科学研究。在玉石的修复工艺中，粘合修复法作为应用广泛且效果显著的方法之一，逐渐受到业界重视。传统粘合材料因粘接强度小、力学性能差、透明度低等缺点，适用范围受到限制。现代使用的粘合材料可分为树脂型、橡胶型、混合溶液型等多种材质。如今常用的玉石粘接剂主要为环氧树脂胶和502瞬干胶，二者均存在明显缺陷。环氧树脂胶在粘接过程中需要外界加压，粘接面易发生位移错位。502瞬干胶缺陷之一是对环境变化较为敏感，在潮湿环境中容易失效；缺陷之二是具有易挥发性，且挥发出的气体具有刺激性气味和弱催泪性等特性；缺陷之三是固化速度过快，极易粘附在衣物以及皮肤上，增大了使用难度。随着科学技术的进步，粘合材料发展迅速，各种新型粘合材料相继问世，将针对文物保护和修复的方法带入了全新领域。

技术实现思路

1、为解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种光固化的玉石粘接剂。

2、本专利技术的另一目的在于提供上述一种光固化的玉石粘接剂的制备方法。

3、本专利技术的再一目的在于提供上述一种光固化的玉石粘接剂的应用。

4、本专利技术目的通过以下技术方案实现：

5、一种光固化的玉石粘接剂，按质量份数计，包括以下组分：

<p>6、双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体40～80份，稀释剂单体20～60份，(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯5～20份，光引发剂0.3～1.0份，助引发剂0.3～1.0份；

7、所述双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体的相对分子量≥250g/mol，且粘度≥10cp；所述稀释剂的相对分子量＜250g/mol，且粘度＜10cp。

8、优选的，所述光固化的玉石粘接剂，按质量份数计，包括以下组分：双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体51～57份，稀释剂单体34～38份，(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯5～15份，光引发剂0.3～1.0份，助引发剂0.3～1.0份。

9、进一步优选的，所述光固化的玉石粘接剂，按质量份数计，包括以下组分：双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体51～57份，稀释剂单体34～38份，(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯5～10份，光引发剂0.3～1.0份，助引发剂0.3～1.0份。

10、更进一步优选的，所述光固化的玉石粘接剂，按质量份数计，包括以下组分：双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体54～57份，稀释剂单体36～38份，(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯5～10份，光引发剂0.3～1.0份，助引发剂0.3～1.0份。

11、最优选的，所述光固化的玉石粘接剂，按质量份数计，包括以下组分：双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体54～57份，稀释剂单体36～38份，(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯5～10份，光引发剂0.7份，助引发剂0.7份。

12、优选的，所述双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体为双官能度及以上聚氨酯型(甲基)丙烯酸酯、双官能度及以上环氧树脂型(甲基)丙烯酸酯、双官能度及以上双酚a型(甲基)丙烯酸酯和bis-efma中的至少一种。

13、更进一步优选的，所述双官能度和/或多官能度(甲基)丙烯酸酯单体为双官能度聚氨酯型(甲基)丙烯酸酯和bis-efma中的至少一种。

14、再进一步优选的，所述双官能度和/或多官能度(甲基)丙烯酸酯单体为二(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯和bis-efma中的至少一种。

15、最优选的，所述双官能度和/或多官能度(甲基)丙烯酸酯单体为二(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯或质量比为3:2的二(甲基)丙烯酸氨基甲酸酯和bis-efma混合物。

16、所述bis-efma的结构式如下：

17、

18、优选的，所述稀释剂单体为反应性稀释剂单体和非反应性稀释剂单体中的至少一种；所述反应性稀释剂为含不饱和端烯基类单体，包括单官能度、二官能度和多官能度含不饱和端烯基类单体；更优选为(甲基)丙烯酸酯类单体；最优选为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸羟丁酯中的至少一种；所述非反应性稀释剂单体为有机溶剂；所述有机溶剂为甲苯、乙醇和丙酮中的至少一种。

19、优选的，所述(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯为二[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]磷酸酯。

20、优选的，所述光引发剂为dl-樟脑醌、二苯甲酮和1-苯基-1,2-丙二酮中的至少一种，更优选为dl-樟脑醌。

21、优选的，所述助引发剂为对-n,n-二甲氨基苯甲酸乙酯和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中的至少一种，更优选为对-n,n-二甲氨基苯甲酸乙酯。

22、上述一种光固化的玉石粘接剂的制备方法，包括以下步骤：将双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体、稀释剂单体、(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯、光引发剂和助引发剂按比例避光混合均匀，得到光固化的玉石粘接剂。

23、上述一种光固化的玉石粘接剂在玉石粘接中的应用。

24、优选的，所述应用中，光固化的玉石粘接剂在光照射下聚合20～60秒进行固化；所述光为蓝光和紫外光中的至少一种；光强范围为500～2000mw/cm2。

25、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：

26、(1)本专利技术提供的玉石粘接剂在粘接过程中只需蓝光固化，便捷高效，不同于现有玉石粘接剂的固化方式，本专利技术的玉石粘接剂一般不存在粘接面错位的风险，并且对环境变化不敏感，粘接效果稳定。

27、(2)本专利技术提供的玉石粘接剂配方由双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体、稀释剂单体、磷酸酯单体、光引发剂和助引发剂组成，与现有粘接剂相比实现了剪切性能的提升。

28、(3)本专利技术提供的玉石粘接剂不仅利用本身的表面性能实现对玉石表面的润湿，同时利用磷酸酯单体能够与玉石成分发生化学反应这一特点，实现玉石断裂面的粘接修复，增强了粘接效果，具有良好的应用前景。

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【技术保护点】

1.一种光固化的玉石粘接剂，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述一种光固化的玉石粘接剂，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体51～57份，稀释剂单体34～38份，(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯5～15份，光引发剂0.3～1.0份，助引发剂0.3～1.0份。

3.根据权利要求2所述一种光固化的玉石粘接剂，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体51～57份，稀释剂单体34～38份，(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯5～10份，光引发剂0.3～1.0份，助引发剂0.3～1.0份。

4.根据权利要求3所述一种光固化的玉石粘接剂，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体54～57份，稀释剂单体36～38份，(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯5～10份，光引发剂0.3～1.0份，助引发剂0.3～1.0份。

5.根据权利要求1所述一种光固化的玉石粘接剂，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯为二[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]磷酸酯。

6.根据权利要求1所述一种光固化的玉石粘接剂，其特征在于，所述双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体为双官能度及以上聚氨酯型(甲基)丙烯酸酯、双官能度及以上环氧树脂型(甲基)丙烯酸酯、双官能度及以上双酚A型(甲基)丙烯酸酯和Bis-EFMA中的至少一种；

7.根据权利要求6所述一种光固化的玉石粘接剂，其特征在于，所述双官能度和/或多官能度(甲基)丙烯酸酯单体为双官能度聚氨酯型(甲基)丙烯酸酯和Bis-EFMA中的至少一种；

8.根据权利要求1所述一种光固化的玉石粘接剂，其特征在于，所述光引发剂为DL-樟脑醌、二苯甲酮和1-苯基-1,2-丙二酮中的至少一种；

9.权利要求1～8任一项所述一种光固化的玉石粘接剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将双官能度及以上(甲基)丙烯酸酯单体、稀释剂单体、(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯、光引发剂和助引发剂按比例避光混合均匀，得到光固化的玉石粘接剂。

10.权利要求1～8任一项所述一种光固化的玉石粘接剂在玉石粘接中的应用，其特征在于，粘接剂在蓝光和/或紫外光的照射下固化。

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【技术特征摘要】

1.一种光固化的玉石粘接剂，其特征在于，按质量份数计，包括以下组分：

5.根据权利要求1所述一种光固化的玉石粘接剂，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯型仲磷酸酯为二[2-(甲基丙烯酰氧基)乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：何经纬，刘芳，代健辉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：

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