本发明属于电子材料结构粘接技术领域，特别涉及一种紫外光固化胶粘剂的制备方法和应用。
背景技术：
led电视由于具有节能、体积小、造价成本低等优点，成为目前市场的主流电视机，led电视的关键核心产品为lightbar，即led灯条，它是将led灯焊接在长形的铝基板上，然后将pc透镜罩在led灯上，使led的灯光均匀分布，pc透镜通过三个引脚固定在玻纤基板或铝基板上。
目前led电视的pc透镜粘接一般采用单组分环氧胶粘接，主要缺点是需要-20℃左右的低温贮存，贮存和运输不方便，固化时间需要3-5分钟，生产效率低，而且需要在110℃左右的固化，耗能严重。
使用uv胶代替单组分环氧胶粘接透镜，可在常温运输贮存，固化时间短(5-15秒)，室温uv固化，节省能源。
山东海洋涂料研究所的何涌等人发明一种光固化胶粘剂，由弹性体环氧丙烯酸树脂、单官能团活性稀释剂、多官能团活性稀释剂、光敏剂和助剂组成，主要用于玻璃的粘接，典型应用于lcd液晶封口使用(公开号：cn1199075a)。
烟台德邦的潘光君等人发明制备的一种紫外光固化胶，由以下重量百分比的原料组成：高乙烯基含量的聚丁二烯改性丙烯酸酯25～50％、高乙烯基含量的液体聚丁二烯树脂20-50％、丙烯酸酯类活性稀释剂20～50％、光引发剂2～7％。该紫外光固化胶解决了常规紫外光固化胶在黑色塑胶界面固化不完全的缺点，固化程度高，固化物性能优良，粘接可靠性高，适用范围广泛(公开号：cn103952086a)。但是其应用在lightbar透镜粘接中，韧性不足，耐温较差。
广东恒大新材料科技有限公司的关怀等人发明一种光固化胶粘剂，由以下重量百分比的原料组成：聚醚基聚氨酯丙烯酸酯或聚丁二烯改性丙烯酸酯10～75％、聚氨酯丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯5-50％、丙烯酸酯类活性稀释剂10～70％、光引发剂1～10％。该紫外光固化胶主要解决玻璃家俱中玻璃和铝饼的粘接，解决胶粘剂耐高温高湿性能不佳的问题(公开号：cn101392152a)。但是其应用在lightbar透镜粘接中，对透镜等塑料材质粘接力不够。
烟台德邦的崔亨利等人发明一种液晶电视边框用紫外光固化胶，粘度为15000～50000mpa.s，触变指数1.2～4，由如下重量份的原料化合而成：自制双官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体20～40份、自制惰性聚氨酯预聚体5～30份、含氮功能性单体10～30份、单官能度丙烯酸酯单体10～30份、双官能度丙烯酸酯单体1～5份、光引发剂1～5份、气相法二氧化硅1～5份、硅烷偶联剂1～4份；其中所述自制双官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体包括聚酯二元醇、二异氰酸酯、催化剂、阻聚剂、抗氧剂、含羟基丙烯酸酯,且聚酯二元醇：二异氰酸酯：含羟基丙烯酸酯为1：1.2～2.0：0.4～2.0(摩尔比)，催化剂、阻聚剂和抗氧剂均各占自制双官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体重量的0.1‰～1‰；所述自制惰性聚氨酯预聚体包括聚酯二元醇、二异氰酸酯、催化剂、阻聚剂、抗氧剂、一元醇，且聚酯二元醇：二异氰酸酯：一元醇为1：1.5～2.0：1.0～2.0(摩尔比)，催化剂、阻聚剂和抗氧剂均各占自制惰性聚氨酯预聚体重量的0.1‰～1‰(公开号：cn103525355a)。该胶韧性和耐温性优异，但是粘接力不足。
广州市回天精细化工有限公司的李应林等人以异佛尔酮二异氰酸酯ipdi、改性聚醚多元醇、甲基丙烯酸羟乙酯(hema)为主要原料，制备了聚氨酯丙烯酸酯，用于一种高性能紫外光固化胶粘剂，粘接强度优异，但是耐候性能较差(“一种高性能紫外光固化胶粘剂的制备”，粘接，2014年09期)。目前uv胶主要的问题是不能兼顾韧性、粘接力、耐温性和耐湿性。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种紫外光固化胶粘剂。该紫外光固化胶粘剂代替单组分环氧胶粘接透镜，该紫外光固化胶经紫外光固化后，可将pc或pmma透镜牢固粘接在led灯条上，同时兼顾韧性、粘接力、耐温性和耐湿性的平衡。
本发明的再一目的在于提供一种上述紫外光固化胶粘剂的制备方法。
本发明的又一目的在于提供一种上述紫外光固化胶粘剂的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种紫外光固化胶，该紫外光固化胶包含以下按重量百分比计的组分：聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯50～90％、丙烯酸酯类活性稀释剂5～35％、光引发剂1～8％、触变粉1～15％和助剂1～10％。
优选的，该紫外光固化胶包含以下按重量百分比计的组分：聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯60～80％、丙烯酸酯类活性稀释剂10～30％、光引发剂2～6％、触变粉1～10％和助剂1～8％。
优选的，该紫外光固化胶包含以下按重量百分比计的组分：聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯65～75％、丙烯酸酯类活性稀释剂15～25％、光引发剂3～5％、触变粉2～6％和助剂1～5％。
所述的聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯具体由以下方法制备得到：
第一步，将聚醚多元醇、2,2-二羟甲基丙酸、对甲基苯磺酸加入反应釜，边搅拌边将釜温升至135～145℃反应2～3小时，然后减压蒸馏下反应至酸值为9mg/gkoh以下，降温纯化后得到端羟基超支化聚醚型聚酯；
第二步，将甲苯-2,4-二异氰酸酯、羟基丙烯酸酯、丙酮、阻聚剂和二月桂酸二丁基锡加入另一反应釜，测量初始nco值，常温反应2～4小时后，升温至45～55℃继续反应，至nco值为初始值一半时停止，降温至室温；
第三步，将第一步所得端羟基超支化聚醚型聚酯加入第二步反应釜，同时补加二月桂酸二丁基锡，升温至50～55℃反应至nco质量含量低于0.1％时，真空脱气，得到聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯。
第一步中所述聚醚多元醇的分子量在500～2000之间，平均官能度为2～3，醚链为环氧乙烷(eo)、环氧丙烷(po)和环氧丁烷(bo)中的至少一种。
第二步中所述的羟基丙烯酸酯为羟乙基丙烯酸酯、羟乙基甲基丙烯酸酯、羟丙基丙烯酸酯和羟丙基甲基丙烯酸酯中的至少一种；所述的阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,5-二甲基对苯二酚和1,4-萘二酚中的至少一种。
优选地，制备得到的聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯应密封避光保存备用。
所述的丙烯酸酯类活性稀释剂为丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基丙烯酸酯、乙氧化苯氧基甲基丙烯酸酯、三甲基环已基丙烯酸酯、三甲基环已基甲基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基甲基丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯、四氢化糠基甲基丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛甲基丙烯酸酯、丙烯酸硬脂酸酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸癸酯、丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种；优选的，所述的丙烯酸酯类活性稀释剂为丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基甲基丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯、四氢化糠基甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的至少一种；
所述的光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯基双亚磷酸酯、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2-苯基苄-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、异丙基硫杂蒽酮、二苯甲酮和4-二甲基氨基苯甲酸乙酯中的至少一种；
所述的触变粉为纳米碳酸钙、气相二氧化硅、膨润土、醋酸纤维素、聚合物弹性粒子和聚酰胺中的至少一种，优选为气相二氧化硅、聚酰胺和聚合物弹性粒子中的至少一种；
所述的助剂为附着力促进剂、润湿分散剂和消泡剂中的至少一种。所述附着力促进剂为硅烷偶联剂或磷酸酯丙烯酸酯；所述润湿分散剂为丙烯酸酯类润湿分散剂；所述消泡剂为丙烯酸酯类消泡剂。
上述紫外光固化胶的制备方法，包含以下具体步骤：依次将重量百分比65～75％的聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯、重量百分比15～25％的丙烯酸酯类活性稀释剂、重量百分比3～5％的光引发剂、重量百分比2～6％的触变粉和重量百分比1～5％的助剂放于混合机内，搅拌均匀后抽真空搅拌至无气泡，静置至室温后，得到紫外光固化胶。
优选地，制备得到的紫外光固化胶装入黑色或深色不透紫外光的包装物内密封保存，室温贮存。
上述的紫外光固化胶在led电视lightbar灯条透镜粘接固定中的应用。
本发明的紫外光固化胶除了用于led电视lightbar灯条透镜粘接之外，可以用于其它已知类似用途。
将所述紫外光固化胶粘接透镜，通过紫外光固化以后，透镜推力180n以上，1.5米自由落体三次不掉件，85℃、85％rh贮存1000小时推力120n以上，-40℃﹒30min～100℃﹒30min冷热冲击100个循环推力120n以上。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明的紫外光固化胶采用紫外光引发链式聚合，节省能源；
(2)本发明的紫外光固化胶完全不释放有机气体，更加环保；
(3)本发明的紫外光固化胶固化时间短，一般固化时间为5～15秒，生产效率高；
(4)本发明制备得到的紫外光固化胶不需要冷冻贮存，运输仓储更方便；
(5)本发明制备得到的紫外光固化胶相对于传统uv胶，可将pc或pmma透镜牢固粘接在led灯条上，同时兼顾韧性、粘接力、耐温性和耐湿性的平衡。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
合成例1：
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500毫升的玻璃四口烧瓶中，加入voranol2070(dowchemical，平均分子量700，官能度为3，中等分子量三醇)93克，2,2-二羟甲基丙酸375克，对甲基苯磺酸0.47克，搅拌下将釜温升至142℃反应2小时，然后减压蒸馏下反应至酸值为9mg/gkoh以下，降温纯化后得到端羟基超支化聚醚型聚酯a1。
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500毫升的洁净干燥的玻璃四口烧瓶中，加入140克甲苯-2,4-二异氰酸酯，104克丙烯酸羟丙酯，0.25克对苯二酚和0.3克二月桂酸二丁基锡，125毫升的丙酮，测量初始nco值，常温反应3小时后，升温至48℃继续反应，至nco值为初始值一半时停止，降温至室温；加入96克端羟基超支化聚醚型聚酯a1和0.15克二月桂酸二丁基锡，升温至52℃反应至nco质量含量低于0.1％时，真空脱气，得到聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯b1。
合成例2：
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500毫升的玻璃四口烧瓶中，加入voranol2120(dowchemical，平均分子量2000，官能度为2，聚丙二醇)200克，2,2-二羟甲基丙酸187.5克，对甲基苯磺酸0.39克，搅拌下将釜温升至145℃反应2.5小时，然后减压蒸馏下反应至酸值为9mg/gkoh以下，降温纯化后得到端羟基超支化聚醚型聚酯a2。
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500毫升的洁净干燥的玻璃四口烧瓶中，加入140克甲苯-2,4-二异氰酸酯，92.8克丙烯酸羟乙酯，0.3克对羟基苯甲醚和0.3克二月桂酸二丁基锡，150毫升的丙酮，测量初始nco值，常温反应2小时后，升温至55℃继续反应，至nco值为初始值一半时停止，降温至室温；加入148克端羟基超支化聚醚型聚酯a2和0.1克二月桂酸二丁基锡，升温至55℃反应至nco质量含量低于0.1％时，真空脱气，得到聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯b2。
合成例3：
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500毫升的玻璃四口烧瓶中，加入voranol222-056(dowchemical，平均分子量2000，官能度为2，聚乙二醇)200克，2,2-二羟甲基丙酸187.5克，对甲基苯磺酸0.39克，搅拌下将釜温升至135℃反应3小时，然后减压蒸馏下反应至酸值为9mg/gkoh以下，降温纯化后得到端羟基超支化聚醚型聚酯a3。
在装有搅拌器、温度计和冷凝管的500毫升的洁净干燥的玻璃四口烧瓶中，加入140克甲苯-2,4-二异氰酸酯，104克丙烯酸羟丙酯，0.25克对苯二酚和0.25克二月桂酸二丁基锡，150毫升的丙酮，测量初始nco值，常温反应4小时后，升温至45℃继续反应，至nco值为初始值一半时停止，降温至室温；加入145克端羟基超支化聚醚型聚酯a3和0.2克二月桂酸二丁基锡，升温至50℃反应至nco质量含量低于0.1％时，真空脱气，得到聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯b3。
实施例1-6和对比例1-2：
在2l行星机中依次加入合成例1-3制备得到的聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯(b1-b3)、丙烯酸酯类活性稀释剂、光引发剂、触变粉和助剂，高速分散搅拌均匀后，抽真空搅拌至无气泡，静置至室温后，得到紫外光固化胶，装入黑色或深色不透紫外光的包装物内密封保存，室温贮存即可。
实施例1-6和对比例1-2中组分配比以重量百分比计，具体见表1所示。树脂选用自制聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯(b1-b3)和台湾长兴聚氨酯丙烯酸酯6195-100，丙烯酸酯类活性稀释剂选用台湾长兴的em210(2-苯氧基乙基丙烯酸酯)、em214(四氢化糠基丙烯酸酯)、em212(环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯)，光引发剂选用德国basf的irgacure184，触变粉选用美国carbot气相二氧化硅ts720，附着力促进剂选用美国sartomer磷酸酯丙烯酸酯cd9051。
表1紫外光固化胶配比
按以下方法测试实施例1～6、对比例1～2中紫外光固化胶的粘接强度、韧性和耐温耐湿性能。制样方法：将配制的紫外光固化胶通过针筒点在led灯条对应的透镜引脚固定位上，每个固定位胶量控制在8±0.5mg，盖上透镜，然后经过主波长为365nm紫外光照射，紫外光固化时光强80mw/cm2，光照时间15s。23±1℃，50±5％rh条件下测试①与led灯条平行方向的透镜推力；②将粘接好透镜的led灯条与地面平行放置，离地1.5米自由落体三次，观察透镜是否松脱，有一个或以上透镜松脱则记为ng，全部透镜未松脱则记为ok；③将led灯条放置在恒温恒湿箱中，85℃、85％rh贮存1000小时后，23±1℃、50±5％rh条件下放置一天后测透镜推力；④将led灯条放置在冷热冲击箱中，从室温降至-40℃保持30分钟后，升温至100℃保持30分钟后，降温至室温为一个循环(降温速度为2℃/min，升温速度为10℃/min)，经过100个循环后，23±1℃、50±5％rh条件下放置一天后测透镜推力。测试结果如表2所示(其中推力表示粘接力、跌落实验反馈韧性、高温高湿实验反馈耐温和耐湿性、冷热冲击实验反馈耐温性和韧性)：
表2紫外光固化胶的性能测试结果
由表2可见，本发明的紫外光固化胶具有优异的粘接力，可将pc或pmma透镜牢固粘接在led灯条上，同时兼顾韧性、粘接力、耐温性和耐湿性的平衡。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。