本发明属于uv胶材料
技术领域：
，具体涉及一种基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶及其制备方法。
背景技术：
：紫外光固化胶粘剂也称uv胶，是指在适当波长和强度的uv辐照下，光印花机引发体系中的各个组分发生聚合反应，最终形成立体网状交联结构的固化物。与传统的热固化胶粘剂和湿气固化胶粘剂相比，紫外光固化胶粘剂具有独特的优势，例如固化过程中无溶剂挥发且发热小、形态稳定、耐光老化性和耐湿老化性良好、使用工艺简单、固化速率快和固化后体积收缩率小等，因此，在电子、光学、医疗和汽车等精密器械领域中得到广泛应用。紫外光固化胶粘剂一般由光敏预聚体、光引发剂、活性稀释剂及助剂等组成，通过不同的物料配比可制得固化效果最优的胶粘剂。紫外光固化胶粘剂目前大部分是丙烯酸酯体系。中国专利cn105315929a公开的一种聚丙烯酸酯uv胶及其制备方法，该聚丙烯酸酯uv胶中含有聚丙烯酸酯，活性稀释剂、光引发剂、稳定剂、附着力增强剂、颜料、触变剂、流平剂、抗老化剂、ptfe和氧化铬，是制备的聚丙烯酸酯uv胶具有较好的耐磨性能。中国专利cn103980456b公开的uv胶水、聚氨酯丙烯酸酯低聚物及其制备方法，将苯基缩水甘油醚和丙烯酸反应生产中间产物a，再加入异佛尔酮二异氰酸酯反应形成中间产物b，将10eo的双酚a聚氧乙烯醚和20eo的双酚a聚氧乙烯醚反应生成中间产物c，将中间产物b和中间产物c反应，加入活性稀释剂，减压蒸馏，得到聚氨酯丙烯酸酯低聚物，该方法制备的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的制备方法简单，粘度适中，具有较高的折光指数，适合于用于棱镜片表面涂层。目前丙烯酸酯体系固化机理是自由基聚合,特点是固化收缩率大,一般在5％以上，固化过程中的高收缩率会导致粘接构件中产生内应力,降低粘接强度,而且影响精密粘接的尺寸稳定性,甚至会局部产生开裂翘曲的情况。因此，有必要对聚丙烯酸酯基紫外光固化胶粘剂进行改性以降低其固化收缩率。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是提供一种基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶及其制备方法，将丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与环氧丙烯酸酯相结合，将聚氨酯、环氧树脂和聚丙烯酸酯的优点集合在一起，并且选用超支化水性聚氨酯，使制备的双固化uv胶解决在不同条件下固化的弊端，使制备的产品的贮存稳定、使用方法便捷和固化效率良好。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶，所述基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶包括基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯、环氧丙烯酸酯、附着力促进剂、促进剂、助促进剂、光引发剂、稳定剂和引发剂，所述附着力促进剂为丙烯酸，所述促进剂为苯磺酰肼，所述主促进剂为糖精，所述稳定剂为edta，所述引发剂为异丙苯过氧化氢。作为上述技术方案的优选，所述基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯是超支化水性聚氨酯接枝含羟基的丙烯酸单体得到。本发明还提供一种基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶的制备方法，包括以下步骤：(1)将异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡装入四口烧瓶中，室温搅拌均匀，通入氮气保护，逐步升温至50℃，先滴加聚碳酸酯二元醇反应2h，再滴加端羟基聚醚改性硅油，升温至75℃反应2h，然后滴加二羟甲基丙酸反应3h，最后滴加甲基丙烯酸羟乙酯和4-甲氧基苯酚反应3h，最后加入di-pe反应4h，制备得到超支化水性聚氨酯；(2)将步骤(1)制备的超支化水性聚氨酯置于四口烧瓶中，加入ph调节剂，升温至80℃，加入含羟基的丙烯酸单体和引发剂，反应3h，得到丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯；(3)将步骤(2)制备的丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与环氧丙烯酸酯混合，加入丙烯酸、苯磺酰肼、糖精、光引发剂和稳定剂，在行星搅拌机内搅拌1-2h，再滴加异丙苯过氧化氢引发剂，真空搅拌，避光包装，得到基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶。作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，超支化水性聚氨酯中的组分，按重量百分比计，包括异佛尔酮二异氰酸酯15-16％，二月桂酸二丁基锡3.5-4％，聚碳酸酯二元醇22-30％，端羟基聚醚改性硅油5-15％，二羟甲基丙酸3.5％，甲基丙烯酸羟乙酯2.5％，di-pe0.35％，余量为4-甲氧基苯酚。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，引发剂为异丙苯过氧化氢。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，超支化水性聚氨酯和含羟基的丙烯酸单体的质量比1:5-8。作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，加入含羟基的丙烯酸单体和引发剂的时间为2-3h。作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与环氧丙烯酸酯的质量比为1:1-2。作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，光引发剂为irgacure1173。作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，稳定剂为0.02mol/l的edta溶液。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)本发明制备的双固化uv胶主要包括丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与环氧丙烯酸酯，其中丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯是一种高度支化的三维空间结构，大量的活性末端，溶解度优良，流变性好，粘度低，再将丙烯酸对超支化水性聚氨酯改性，改善超支化水性聚氨酯的耐高温性和耐水性，提高uv胶的耐磨性能、机械性能和耐候性能，环氧丙烯酸酯具有优异的耐水性、耐热性、粘结性和韧性，本发明将丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与环氧丙烯酸酯相结合，将聚氨酯、环氧树脂和聚丙烯酸酯的优点集合在一起，并且选用超支化水性聚氨酯，使制备的双固化uv胶解决在不同条件下固化的弊端，使制备的产品的贮存稳定、使用方法便捷和固化效率良好。(2)本发明制备的双固化uv胶中的主要原料中都含有丙烯酸，因此丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与环氧丙烯酸酯的相容性较好，且可以良好的将聚氨酯、丙烯酸和环氧树脂相集合，在保留原有聚丙烯酸uv固化胶性能的基础上，赋予其粘性小、厌氧等特点，提高了uv胶的综合性能，有利于提高使用范围。具体实施方式下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。实施例1：(1)将异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡装入四口烧瓶中，室温搅拌均匀，通入氮气保护，逐步升温至50℃，先滴加聚碳酸酯二元醇反应2h，再滴加端羟基聚醚改性硅油，升温至75℃反应2h，然后滴加二羟甲基丙酸反应3h，最后滴加甲基丙烯酸羟乙酯和4-甲氧基苯酚反应3h，加入di-pe反应4h，制备得到超支化水性聚氨酯，其中，超支化水性聚氨酯中的组分，按重量百分比计，包括异佛尔酮二异氰酸酯15％，二月桂酸二丁基锡3.5％，聚碳酸酯二元醇22％，端羟基聚醚改性硅油5％，二羟甲基丙酸3.5％，甲基丙烯酸羟乙酯2.5％，di-pe0.35％，余量为4-甲氧基苯酚。(2)按照超支化水性聚氨酯和含羟基的丙烯酸单体的质量比1:5，将超支化水性聚氨酯置于四口烧瓶中，加入ph调节剂，升温至80℃，加入含羟基的丙烯酸单体和异丙苯过氧化氢引发剂，加入时间为2h，反应3h，得到丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯。(3)按重量份计，将20份的丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与20份的环氧丙烯酸酯混合，加入3份的丙烯酸、1份的苯磺酰肼、1.5份的糖精、1.5份的irgacure1173光引发剂和0.1份的0.02mol/l的edta溶液，在行星搅拌机内搅拌1h，再滴加3份的异丙苯过氧化氢引发剂，真空搅拌，避光包装，得到基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶。实施例2：(1)将异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡装入四口烧瓶中，室温搅拌均匀，通入氮气保护，逐步升温至50℃，先滴加聚碳酸酯二元醇反应2h，再滴加端羟基聚醚改性硅油，升温至75℃反应2h，然后滴加二羟甲基丙酸反应3h，最后滴加甲基丙烯酸羟乙酯和4-甲氧基苯酚反应3h，最后加入di-pe反应4h，制备得到超支化水性聚氨酯，其中，超支化水性聚氨酯中的组分，按重量百分比计，包括异佛尔酮二异氰酸酯16％，二月桂酸二丁基锡4％，聚碳酸酯二元醇30％，端羟基聚醚改性硅油15％，二羟甲基丙酸3.5％，甲基丙烯酸羟乙酯2.5％，di-pe0.35％，余量为4-甲氧基苯酚。(2)按照超支化水性聚氨酯和含羟基的丙烯酸单体的质量比1:8，将超支化水性聚氨酯置于四口烧瓶中，加入ph调节剂，升温至80℃，加入含羟基的丙烯酸单体和异丙苯过氧化氢引发剂，加入时间为3h，反应3h，得到丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯。(3)按重量份计，将20份的丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与40份的环氧丙烯酸酯混合，加入5份的丙烯酸、2份的苯磺酰肼、2份的糖精、2份的irgacure1173光引发剂和0.5份的0.02mol/l的edta溶液，在行星搅拌机内搅拌2h，再滴加4份的异丙苯过氧化氢引发剂，真空搅拌，避光包装，得到基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶。实施例3：(1)将异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡装入四口烧瓶中，室温搅拌均匀，通入氮气保护，逐步升温至50℃，先滴加聚碳酸酯二元醇反应2h，再滴加端羟基聚醚改性硅油，升温至75℃反应2h，然后滴加二羟甲基丙酸反应3h，最后滴加甲基丙烯酸羟乙酯和4-甲氧基苯酚反应3h，最后加入di-pe反应4h，制备得到超支化水性聚氨酯，其中，超支化水性聚氨酯中的组分，按重量百分比计，包括异佛尔酮二异氰酸酯15.5％，二月桂酸二丁基锡3.9％，聚碳酸酯二元醇28％，端羟基聚醚改性硅油14％，二羟甲基丙酸3.5％，甲基丙烯酸羟乙酯2.5％，di-pe0.35％，余量为4-甲氧基苯酚。(2)按照超支化水性聚氨酯和含羟基的丙烯酸单体的质量比1:7，将超支化水性聚氨酯置于四口烧瓶中，加入ph调节剂，升温至80℃，加入含羟基的丙烯酸单体和异丙苯过氧化氢引发剂，加入时间为2.5h，反应3h，得到丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯。(3)按重量份计，将20份丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与35份的环氧丙烯酸酯混合，加入3.5份的丙烯酸、1.5份的苯磺酰肼、1.8份的糖精、1.9份的irgacure1173光引发剂和0.3份的0.02mol/l的edta溶液，在行星搅拌机内搅拌1.5h，再滴加3.5份的异丙苯过氧化氢引发剂，真空搅拌，避光包装，得到基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶。实施例4：(1)将异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡装入四口烧瓶中，室温搅拌均匀，通入氮气保护，逐步升温至50℃，先滴加聚碳酸酯二元醇反应2h，再滴加端羟基聚醚改性硅油，升温至75℃反应2h，然后滴加二羟甲基丙酸反应3h，最后滴加甲基丙烯酸羟乙酯和4-甲氧基苯酚反应3h，最后加入di-pe反应4h，制备得到超支化水性聚氨酯，其中，超支化水性聚氨酯中的组分，按重量百分比计，包括异佛尔酮二异氰酸酯15％，二月桂酸二丁基锡4％，聚碳酸酯二元醇25％，端羟基聚醚改性硅油10％，二羟甲基丙酸3.5％，甲基丙烯酸羟乙酯2.5％，di-pe0.35％，余量为4-甲氧基苯酚。(2)按照超支化水性聚氨酯和含羟基的丙烯酸单体的质量比1:6.5，将超支化水性聚氨酯置于四口烧瓶中，加入ph调节剂，升温至80℃，加入含羟基的丙烯酸单体和异丙苯过氧化氢引发剂，加入时间为2h，反应3h，得到丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯。(3)按重量份计，将20份的丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与35份的环氧丙烯酸酯混合，加入4份的丙烯酸、2份的苯磺酰肼、2份的糖精、2份的irgacure1173光引发剂和0.3份的0.02mol/l的edta溶液，在行星搅拌机内搅拌2h，再滴加3份的异丙苯过氧化氢引发剂，真空搅拌，避光包装，得到基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶。实施例5：(1)将异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡装入四口烧瓶中，室温搅拌均匀，通入氮气保护，逐步升温至50℃，先滴加聚碳酸酯二元醇反应2h，再滴加端羟基聚醚改性硅油，升温至75℃反应2h，然后滴加二羟甲基丙酸反应3h，最后滴加甲基丙烯酸羟乙酯和4-甲氧基苯酚反应3h，加入di-pe反应4h，制备得到超支化水性聚氨酯，其中，超支化水性聚氨酯中的组分，按重量百分比计，包括异佛尔酮二异氰酸酯16％，二月桂酸二丁基锡3.5％，聚碳酸酯二元醇27％，端羟基聚醚改性硅油8％，二羟甲基丙酸3.5％，甲基丙烯酸羟乙酯2.5％，di-pe0.35％，余量为4-甲氧基苯酚。(2)按照超支化水性聚氨酯和含羟基的丙烯酸单体的质量比1:7，将超支化水性聚氨酯置于四口烧瓶中，加入ph调节剂，升温至80℃，加入含羟基的丙烯酸单体和异丙苯过氧化氢引发剂，加入时间为3h，反应3h，得到丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯。(3)按重量份计，将20份的丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与40份的环氧丙烯酸酯混合，加入3份的丙烯酸、1份的苯磺酰肼、2份的糖精、1.5份的irgacure1173光引发剂和0.3份的0.02mol/l的edta溶液，在行星搅拌机内搅拌2h，再滴加4份的异丙苯过氧化氢引发剂，真空搅拌，避光包装，得到基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶。实施例6：(1)将异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡装入四口烧瓶中，室温搅拌均匀，通入氮气保护，逐步升温至50℃，先滴加聚碳酸酯二元醇反应2h，再滴加端羟基聚醚改性硅油，升温至75℃反应2h，然后滴加二羟甲基丙酸反应3h，最后滴加甲基丙烯酸羟乙酯和4-甲氧基苯酚反应3h，最后加入di-pe反应4h，制备得到超支化水性聚氨酯，其中，超支化水性聚氨酯中的组分，按重量百分比计，包括异佛尔酮二异氰酸酯15.5％，二月桂酸二丁基锡3.5％，聚碳酸酯二元醇26％，端羟基聚醚改性硅油13％，二羟甲基丙酸3.5％，甲基丙烯酸羟乙酯2.5％，di-pe0.35％，余量为4-甲氧基苯酚。(2)按照超支化水性聚氨酯和含羟基的丙烯酸单体的质量比1:7，将超支化水性聚氨酯置于四口烧瓶中，加入ph调节剂，升温至80℃，加入含羟基的丙烯酸单体和异丙苯过氧化氢引发剂，加入时间为3h，反应3h，得到丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯。(3)按重量份计，将20份的丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯与25份的环氧丙烯酸酯混合，加入4.5份的丙烯酸、1.5份的苯磺酰肼、2份的糖精、1.5份的irgacure1173光引发剂和0.5份的0.02mol/l的edta溶液，在行星搅拌机内搅拌1h，再滴加3份的异丙苯过氧化氢引发剂，真空搅拌，避光包装，得到基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶。经检测，实施例1-6制备的基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶的固化时间、剪切强度、破坏扭矩强度、的结果如下所示：实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6定位时间(s)608065707565固化时间(s)405045424143剪切强度(mpa)1618.51817.51717.5破坏扭矩强度(n·m)323130313230贮存稳定性无变化无变化无变化无变化无变化无变化固化收缩率(％)3.23.53.43.63.33.4成膜后水接触角(°)103106102104103105由上表可见，本发明制备的基于丙烯酸改性的超支化水性聚氨酯的双固化uv胶的机械性能好，固化时间和定位时间的uan，贮存稳定好，固化收缩率降低，还具有一定的耐水性。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
技术领域：
中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。当前第1页12