本发明涉及功能性胶黏剂，尤其涉及一种uv光固化导光胶及其制备方法。
背景技术：
导光胶又称为光学透明胶，是一种基于高度专业粘合剂的产品,其具有优异的的光学性能,良好的粘接性能以及持久的耐老化性能等特点,取代了传统的粘接方式,近几年来，随着智能电子设备行业的兴起，被广泛的应用于智能手机、平板电脑、触控显示器和电子阅读器等消费电子触摸设备领域中。这些光学胶，无色透明、透光率高、胶膜柔软、抗冲击，主要用于触摸屏层压粘结，以增强用户的视觉、设备的美感和外观。
紫外光光学胶是指在适当波长与强度的紫外光照射下，光引发剂引发体系中各个组分发生聚合反应，最终交联成为大分子的一类光学胶。常用的为液体光学胶。与传统的光学胶相比较，紫外光光学胶有着其独特的优势:(1)固化过程中无溶剂挥发，安全健康；(2)固化过程中发热小，形态稳定，耐光老化及湿老化；(3)固化速度快，固化后体积收缩率小、粘接性能优异、生产安全等优点，近年来受到人们的广泛的关注。近年来，随着人们环保意识的提高，紫外光固化光学胶所具有的绿色特点，与其相关的产业迅猛发展，不断拓宽的应用范围带领着紫外光固化产业不断带动市场走向绿色环保的主流发展前景乐观。但随着触摸屏尺寸的增大和工业应用的推广，常用的液体光学胶水易黄变、透光性差、固化后尺寸收缩率过大等问题。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种uv光固化导光胶及其制备方法，以解决由于触摸屏尺寸的增大使得传统的紫外光固化的导光胶易黄变、透光性差、固化后尺寸收缩率过大的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种uv光固化导光胶，包括以下重量份数的组分:低聚物30-40份、光引发剂1-3份、活性稀释剂10-15份、冷杉胶0.5-0.8份、甘油0.2-0.4份、有机硅凝胶0.1-0.3份、改性纳米氧化锌0.7-0.9份；
所述的活性稀释剂是由改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、腰果酚缩水甘油醚制备得到。
所述的低聚物是由超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基硅油、膨胀单体制备得到。
所述的光引发剂是由聚二甲基硅烷、樟脑醌、芝麻素、羟丙基-β-环糊精制备得到。
所述的改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、腰果酚缩水甘油醚的重量之比为：(3.1-4.2):(2.5-4.1):(1-2):(2.4-2.8)。
所述的超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基硅油、膨胀单体的重量之比为：(1.5-2.5):(1-1.5):(2-3):(1-2):(1-1.8)。
所述的聚二甲基硅烷、樟脑醌、芝麻素、羟丙基-β-环糊精的重量之比为(4-7):(1-1.7):(1-2):(5-8)。
进一步，所述的膨胀单体为：3，9-二乙基-3，9丙烯氧甲基-1，5，7，11-四氧杂螺[5，5]十一烷。
进一步，所述的改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、腰果酚缩水甘油醚的重量之比为3.7：3:1.5:2.6。
进一步，所述的超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基硅油、膨胀单体的重量之比为：2:1.3:2.5:1.5:1.1。
进一步，所述的聚二甲基硅烷、樟脑醌、芝麻素、羟丙基-β-环糊精的重量之比为5.5:1.4:1.5:6.5。
所述的uv光固化导光胶的制备方法，包括以下步骤：
①低聚物制备：将超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂混合加入反应釜中，以100-120r/min的转速搅拌并水浴加热至80-90℃，然后加入乙烯基硅油反应2-4h，升温至100-120℃，再加入膨胀单体反应3-3.5h,即得低聚物；
②活性稀释剂制备：将改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯混合后置于反应容器中，加温至120℃时脱气1h,迅速降温至40-50℃，然后边搅拌边加入腰果酚缩水甘油醚，控制反应温度在50-60℃之间，反应4h，即得活性稀释剂；
③光引发剂制备：将聚二甲基硅烷、羟丙基-β-环糊精混合，然后加入羟丙基-β-环糊精重量1.2倍的甲苯加热至95℃，反应2h；升温至150℃，减压抽滤20min，再依次加入樟脑醌、芝麻素反应1-2h,
收集甲苯，然后将产物冷却至105℃倒入水中静置30min，抽滤，即得光引发剂；
④uv光固化导光胶制备：按重量份数，取制备完成的低聚物、活性稀释剂、光引发剂混合均匀置于搅拌机内，搅拌15-20min，然后将搅拌机中通入氮气，保持搅拌机中的氮气和氧气含量之比为2:1，再依次加入冷杉胶、甘油、有机硅凝胶、改性纳米氧化锌继续搅拌15-20min，然后抽真空10-15min，抽真空至真空度为-0.08--0.05mpa，转速为500-1000r/min，取出胶液自然晾置至室温，即得。
本发明具有以下有益效果：
1、与传统市售液态光学胶相比，本发明制备的uv光固化导光胶在折射率、透光率、剥离强度、附着力、固化收缩率、耐黄变方面性能均显著提高。试验表明，本发明的uv光固化导光胶透光率大于99％，固化收缩率低于7％，折射率大于1.5，常温下贮存时限达到18个月，黄变系数低于0.3、附着力为1、剥离强度大于165n/20mm。
2、本发明制备低聚物时，在反应体系中加入了膨胀单体，与胶粘剂体系的超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂具有良好的相溶性，降低了本发明的uv光固化导光胶的体积收缩率，同时双键参与自由基固化，与光学胶形成交联的高分子网络结构，提高了本发明导光胶的力学性能和耐剥离性能；同时加入了乙烯基硅油，降低了本发明的导光胶的黏度，提高了导光胶的光的透射性能。
3、制备活性稀释剂时，本发明加入了苄基缩水甘油醚，配合乙烯基硅油在反应体系中对环氧树脂以及环氧丙烯酸树脂进行稀释，降低反应体系的黏度，提高了本发明的导光胶的透明度和光泽度，提升本发明导光胶的光学性能。
4、本发明用羟丙基-β-环糊精和聚二甲基硅烷进行高分子复合制备的超分子光引发剂，具有低毒、环保、光存储性能高的特点，由于羟丙基-β-环糊精的加入使聚二甲基硅烷能产生更多的具有引发活性的自由基，使得处于激发态和基态的发色团单元之间沿着分子链的能量转移的效率更高，另一方面，由于羟丙基-β-环糊精能对聚二甲基硅烷形成“笼蔽”效应，减少了聚二甲基硅烷之间发生偶合终止的几率，有效地防止了活性种浓度的降低，提高了光引发效率和活化能力，降低了光固化时间和固化温度。
5、由于导光胶材料中的酯键在热老化以及有氧气参与的热老化都会产生大量的氢过氧化物、氢过氧化物自由基以及断链生成的其他各种自由基，则会造成易黄变的情况发生，本发明的导光胶中加入改性纳米氧化锌具有对紫外光很强的吸收能力，在胶液进行固化时不仅缩短固化时间，加快固化速度，同时改性纳米氧化锌能够捕获自由基，具有良好的抗氧化作用，显著的增强了本发明的导光胶抗黄变的作用。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种uv光固化导光胶，包括以下重量份数的组分:低聚物30份、光引发剂1份、活性稀释剂10份、冷杉胶0.5份、甘油0.2份、有机硅凝胶0.1份、改性纳米氧化锌0.7份；
所述的活性稀释剂是由改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、腰果酚缩水甘油醚制备得到。
所述的低聚物是由超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基硅油、膨胀单体制备得到。
所述的光引发剂是由聚二甲基硅烷、樟脑醌、芝麻素、羟丙基-β-环糊精制备得到。
所述的改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、腰果酚缩水甘油醚的重量之比为3.1:2.5:1:2.4。
所述的超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基硅油、膨胀单体的重量之比为:1.5:1:2:1:1。
所述的聚二甲基硅烷、樟脑醌、芝麻素、羟丙基-β-环糊精的重量之比为4:1:1:5。
所述的uv光固化导光胶的制备方法，包括以下步骤：
①低聚物制备：将超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂混合加入反应釜中，以100r/min的转速搅拌并水浴加热至80℃，然后加入乙烯基硅油反应2h，升温至100℃，再加入膨胀单体反应3h,即得低聚物；
②活性稀释剂制备：将改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯混合后置于反应容器中，加温至120℃时脱气1h,迅速降温至40℃，然后边搅拌边加入腰果酚缩水甘油醚，控制反应温度在50℃之间，反应4h，即得活性稀释剂；
③光引发剂制备：将聚二甲基硅烷、羟丙基-β-环糊精混合，然后加入羟丙基-β-环糊精重量1.2倍的甲苯加热至95℃，反应2h；升温至150℃，减压抽滤20min，再依次加入樟脑醌、芝麻素反应1h,收集甲苯，然后将产物冷却至105℃倒入水中静置30min，抽滤，即得光引发剂；
④uv光固化导光胶制备：按重量份数，取制备完成的低聚物、活性稀释剂、光引发剂混合均匀置于搅拌机内，搅拌15min，然后将搅拌机中通入氮气，保持搅拌机中的氮气和氧气含量之比为2:1，再依次加入冷杉胶、甘油、有机硅凝胶、改性纳米氧化锌继续搅拌15min，然后抽真空10min，抽真空至真空度为-0.08mpa，转速为500r/min，取出胶液自然晾置至室温，即得。
实施例2
一种uv光固化导光胶，包括以下重量份数的组分:低聚物40份、光引发剂3份、活性稀释剂15份、冷杉胶0.8份、甘油0.4份、有机硅凝胶0.3份、改性纳米氧化锌0.9份；
所述的活性稀释剂是由改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、腰果酚缩水甘油醚制备得到。
所述的低聚物是由超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基硅油、膨胀单体制备得到。
所述的光引发剂是由聚二甲基硅烷、樟脑醌、芝麻素、羟丙基-β-环糊精制备得到。
所述的改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、腰果酚缩水甘油醚的重量之比为4.2:4.1:2:2.8。
所述的超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基硅油、膨胀单体的重量之比为2.5:1.5:3:2:1.8。
所述的聚二甲基硅烷、樟脑醌、芝麻素、羟丙基-β-环糊精的重量之比为7:1.7:2:8。
所述的uv光固化导光胶的制备方法，包括以下步骤：
①低聚物制备：将超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂混合加入反应釜中，以120r/min的转速搅拌并水浴加热至80-90℃，然后加入乙烯基硅油反应4h，升温至120℃，再加入膨胀单体反应3.5h,即得低聚物；
②活性稀释剂制备：将改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯混合后置于反应容器中，加温至120℃时脱气1h,迅速降温至50℃，然后边搅拌边加入腰果酚缩水甘油醚，控制反应温度在60℃之间，反应4h，即得活性稀释剂；
③光引发剂制备：将聚二甲基硅烷、羟丙基-β-环糊精混合，然后加入羟丙基-β-环糊精重量1.2倍的甲苯加热至95℃，反应2h；升温至150℃，减压抽滤20min，再依次加入樟脑醌、芝麻素反应2h,收集甲苯，然后将产物冷却至105℃倒入水中静置30min，抽滤，即得光引发剂；
④uv光固化导光胶制备：按重量份数，取制备完成的低聚物、活性稀释剂、光引发剂混合均匀置于搅拌机内，搅拌20min，然后将搅拌机中通入氮气，保持搅拌机中的氮气和氧气含量之比为2:1，再依次加入冷杉胶、甘油、有机硅凝胶、改性纳米氧化锌继续搅拌20min，然后抽真空15min，抽真空至真空度为-0.05mpa，转速为1000r/min，取出胶液自然晾置至室温，即得。
实施例3
一种uv光固化导光胶，包括以下重量份数的组分:低聚物35份、光引发剂2份、活性稀释剂12.5份、冷杉胶0.6份、甘油0.3份、有机硅凝胶0.2份、改性纳米氧化锌0.8份；
所述的活性稀释剂是由改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、腰果酚缩水甘油醚制备得到。
所述的低聚物是由超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基硅油、膨胀单体制备得到。
所述的光引发剂是由聚二甲基硅烷、樟脑醌、芝麻素、羟丙基-β-环糊精制备得到。
所述的改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、腰果酚缩水甘油醚的重量之比为3.7：3:1.5:2.6。
所述的超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基硅油、膨胀单体的重量之比为：2:1.3:2.5:1.5:1.4。
所述的聚二甲基硅烷、樟脑醌、芝麻素、羟丙基-β-环糊精的重量之比为5.5:1.4:1.5:6.5。
所述的uv光固化导光胶的制备方法，包括以下步骤：
①低聚物制备：将超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂混合加入反应釜中，以100-120r/min的转速搅拌并水浴加热至80-90℃，然后加入乙烯基硅油反应2-4h，升温至100-120℃，再加入膨胀单体反应3-3.5h,即得低聚物；
②活性稀释剂制备：将改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯混合后置于反应容器中，加温至120℃时脱气1h,迅速降温至40-50℃，然后边搅拌边加入腰果酚缩水甘油醚，控制反应温度在50-60℃之间，反应4h，即得活性稀释剂；
③光引发剂制备：将聚二甲基硅烷、羟丙基-β-环糊精混合，然后加入羟丙基-β-环糊精重量1.2倍的甲苯加热至95℃，反应2h；升温至150℃，减压抽滤20min，再依次加入樟脑醌、芝麻素反应1-2h,
收集甲苯，然后将产物冷却至105℃倒入水中静置30min，抽滤，即得光引发剂；
④uv光固化导光胶制备：按重量份数，取制备完成的低聚物、活性稀释剂、光引发剂混合均匀置于搅拌机内，搅拌15-20min，然后将搅拌机中通入氮气，保持搅拌机中的氮气和氧气含量之比为2:1，再依次加入冷杉胶、甘油、有机硅凝胶、改性纳米氧化锌继续搅拌15-20min，然后抽真空10-15min，抽真空至真空度为-0.08--0.05mpa，转速为500-1000r/min，取出胶液自然晾置至室温，即得。
上述实施例1-3中所述的膨胀单体为：3，9-二乙基-3，9丙烯氧甲基-1，5，7，11-四氧杂螺[5，5]十一烷。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
试验例1
本发明的uv光固化导光胶的性能测试
将本发明实施例1、实施例2、实施例3制备的以及对照胶液导光胶液倒入铝箔中，使其均匀平铺，用紫外光照射进行固化,然后测定透光率、折射率、剥离强度、附着力、贮存稳定性、固化时间、固化收缩率、外观和耐黄性能。
透光率：依据国标gb/t2410-2008《透明塑料透光率和雾度试验方法》测定透光率；主要测试可见光波长550nm的透光率；
折射率：根据国标gb/t7962.1-1987《折射率和色散系数测试方法》进行；
剥离强度：按照gb/t19975-2005标准，采用电子拉力试验机进行测定(加载速率为10mm/min)；
附着力：按照gb/t1720-1979标准进行测定(1级最佳，7级最差)。
贮存稳定性：按国标gb/t6753.3-86涂料贮存试验方法进行测定。
外观：观察树脂的颜色、状态、是否透明、有无凝聚物等。
耐黄性能：将样品放入uv老化箱，条件为60℃，0.86w/cm2，放置500h，测试老化后的黄色指数。
固化时间：采用“指触法”进行测定(固化后用指尖轻触胶膜表面，若不发黏或表面干燥，则认为已完全固化)。
固化收缩率的测定：用比重瓶法(以水作为参比)测定常温下液体混合物的相对密度(ρ0)和其uv固化膜的相对密度(ρ)，然后按下式计算胶样的固化收缩率：γv＝(ρ－ρ0)/ρ×100％。
上述测定方法应当为本领域技术人员所熟知。
对照胶液为深圳液态光学胶tyu6026。
测定结果见表1
表1市售产品和本发明的uv光固化导光胶性能比较
由表1可知，与对照品相比，在固化时间方面，本发明制备的胶液比对照组制备的胶液时间明显缩短，在折射率、透光率、剥离强度、附着力、固化收缩率、耐黄变方面性能均显著提高，在外观方面本发明制备的导光胶和对照品无差别，在贮存稳定性方面，本发明制备的导光胶比对照品贮存时限延长了6个月。
试验例2
不同配比的原料制备的活性稀释剂对uv光固化导光胶的性能的影响
测定结果如表2所示
表2不同配比的原料制备的活性稀释剂对uv光固化导光胶性能的影响
由表2可知，当中的活性稀释剂的各组分：改性环氧丙烯酸酯、苄基缩水甘油醚丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、腰果酚缩水甘油醚的重量之比为3.7：3:1.5:2.6时，制备的uv光固化导光胶的各性能更佳。
试验例3
不同配比的原料制备的低聚物对uv光固化导光胶的性能的影响
测定结果见表3
表3不同配比的原料制备的低聚物对uv光固化导光胶性能的影响
由表3可知，当中的低聚物的各组分：超支化硅改性水性聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基硅油、膨胀单体重量之比为2:1.3:2.5:1.5:1.4时制备的uv光固化导光胶的各性能更佳。