一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种固化胶粘剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]紫外光固化胶粘剂是一类高效、环保、节能型胶粘剂，不仅具有不含溶剂，储存时间长的优点，还表现出固化速度快，可实现瞬时固化的优势。但由于紫外光固化胶粘剂依靠紫外光照射引发固化，因此其固化深度受到紫外光辐照的限制，有色体系难以实现应用，同时体系阴影区域难以实现固化过程，使得传统紫外光固化胶粘剂在一些特殊领域受到应用限制。
[0003]紫外光固化胶粘剂的固化深度受到多种因素的影响，光源影响因素主要包括固化光源强度、光源投照距离以及投照时间，通过提高紫外光光强、缩短投照距离、延长投照时间等手段可相对提高紫外光固化胶粘剂的固化深度，但提升幅度有限。胶粘剂组分对固化深度的影响主要来源于引发剂的引发速率、胶粘剂体系的粘度、固化胶的外观透明性等因素，多种因素的综合影响使得传统紫外光固化胶粘剂的固化厚度十分有限，难以满足一些应用领域的特殊要求。阳离子型紫外光固化能够相对解决深度固化和阴影光固的难题，但其固化速度远低于自由基型固化体系，难以实现在短时间内完成一定厚度要求的光固化过程，使得这一方向的研究发展较为缓慢。
[0004]针对实现快速、深层固化的问题，研究朝着利用多种固化手段混合应用的方向发展。以紫外光引发固化手段为主线，配合使用热引发、湿气引发固化反应等手段，保留瞬时固化优势的同时，进一步提高胶粘剂的固化深度，从而提高其利用价值并拓宽应用范围。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是要解决现有紫外光固化胶粘剂不能实现快速深层的固化，使用紫外光照射后仍需要进行后续加热的问题，而提供一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂及其制备方法。
[0006]—种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂按重量份数由60份?100份含有环氧基团的低聚树脂混合物、5份?30份稀释剂、5份?15份偶联剂、0.75份?3份光引发剂、0.75份?3份光敏剂、0.075份?0.5份热引发剂和O份?0.2份热稳定剂制备而成。
[0007]—种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂的制备方法是按以下方法制备的:
[0008]—、按重量份数称取60份?100份含有环氧基团的低聚树脂混合物、5份?30份稀释剂、5份?15份偶联剂、0.75份?3份光引发剂、0.75份?3份光敏剂、0.075份?0.5份热引发剂和O份?0.2份热稳定剂；
[0009]步骤一中所述的含有环氧基团的低聚树脂混合物是按以下步骤制备的:
[0010]将含双官能度环氧基团的树脂在搅拌速度为100r/min?150r/min的条件下从室温加热至60°C?80°C ;再在搅拌速度为100r/min?150r/min和温度为60°C?80°C的条件下加入含有多官能度环氧基团的低聚物；再在搅拌速度为150r/min?200r/min和温度为60°C?80°C的条件下搅拌反应6h?18h，得到含有环氧基团的低聚树脂混合物；
[0011]所述的含双官能度环氧基团的树脂与含有多官能度环氧基团的低聚物的质量比为 100: (5 ?40)；
[0012]所述的含双官能度环氧基团的树脂为脂环族环氧树脂、双酯链脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂、双酚A环氧树脂和氢化双酚A环氧树脂中的一种或其中几种的混合物；所述的脂环族环氧树脂为3，4-环氧环己基甲基3，4-环氧环己基甲酸酯；双酯链脂环族环氧树脂为双((3，4-环氧环己基)甲基)己二酸酯；脂肪族环氧树脂为乙二醇二缩水甘油醚；
[0013]所述的含有多官能度环氧基团的低聚物为4，5-环氧环己烷-1，2- 二甲酸二缩水甘油酯、聚[(2-环氧乙烷基)-1，2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1，3-丙二醇醚、季戊四醇缩水甘油醚中的一种或其中几种的混合物；
[0014]步骤一中所述的稀释剂为3-乙基-3-氧杂丁环甲醇、3，3’ _(氧基双亚甲基)双(3-乙基)氧杂环丁烷、I, 2，8，9-双环氧-4-乙烯基环己烯、丁二烯双环氧和丁基缩水甘油醚中的一种或其中几种的混合物；
[0015]步骤一中所述的所述的偶联剂为γ -缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3，4-环氧环己基乙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或其中几种的混合物；
[0016]步骤一中所述的光引发剂为三芳基硫鑰盐或二芳基碘鑰盐；所述的三芳基硫鑰盐为混合型三芳基六氟锑酸锍鑰盐阳离子光引发剂；
[0017]步骤一中所述的光敏剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮的衍生物、二苯甲酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦的衍生物中的一种或其中几种的混合物；
[0018]步骤一中所述的热引发剂为过氧化物引发固化剂或胺封闭路易斯酸盐；所述的过氧化物引发固化剂为过氧化苯甲酰BPO ;所述的胺封闭路易斯酸盐为Vicbase TC3630、Vicbase TC3632、Vicbase TC3633 或 Vicbase TC3634 ；
[0019]步骤一中所述的热稳定剂为环氧树脂复合物稳定剂；所述的环氧树脂复合物稳定剂为 Vicbase TC3602H ；
[0020]二、将步骤一中称取的60份?100份含有环氧基团的低聚树脂混合物、5份?30份稀释剂和5份?15份偶联剂混合均匀，再依次加入步骤一中称取的0.75份?3份光引发剂、0.75份?3份光敏剂、0.075份?0.5份热引发剂，再在搅拌速度为100r/min?150r/min下搅拌反应20min?40min，再加入步骤一中称取的O份?0.2份热稳定剂，再在搅拌速度为100r/min?150r/min下搅拌反应20min?30min，得到一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂。
[0021]本发明的优点:
[0022]—、本发明制备的一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂利用紫外光和热双重引发手段进行固化，经紫外光照射后，迅速反应，同时利用紫外光产生的热量引发热固化反应过程，从而实现快速深层固化；
[0023]二、本发明制备的一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂无需进行后加热引发热固化过程，固化反应时间短，工艺过程简单易操作，且满足深层固化要求；
[0024]三、本发明以阳离子型环氧基开环聚合为主要反应过程，环氧树脂作为主要成分，制备出的制备的一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂具有较低范围的粘度值，流动性佳，易于操作，固化产生的体积收缩程度相对较低等特点，并呈现出环氧类胶粘剂优异的粘接性和机械性，具有良好的应用性能；
[0025]四、本发明制备的一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂在25°C下的粘度为750?3850cps，在25°C下的粘接强度1MPa?18MPa，玻璃化转变温度65 V?90°C ；
[0026]五、本发明制备的一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂在紫外光下照射1.5min?3min后，完成固化过程，固化厚度为18.6mm?32.3mm。
[0027]本发明可获得一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂及其制备方法。
【具体实施方式】
[0028]【具体实施方式】一:本实施方式是一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂按重量份数由60份?100份含有环氧基团的低聚树脂混合物、5份?30份稀释剂、5份?15份偶联剂、0.75份?3份光引发剂、0.75份?3份光敏剂、0.075份?0.5份热引发剂和O份?0.2份热稳定剂制备而成。
[0029]本实施方式的优点:
[0030]—、本实施方式制备的一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂利用紫外光和热双重引发手段进行固化，经紫外光照射后，迅速反应，同时利用紫外光产生的热量引发热固化反应过程，从而实现快速深层固化；
[0031]二、本实施方式制备的一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂无需进行后加热引发热固化过程，固化反应时间短，工艺过程简单易操作，且满足深层固化要求；
[0032]三、本实施方式以阳离子型环氧基开环聚合为主要反应过程，环氧树脂作为主要成分，制备出的制备的一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂具有较低范围的粘度值，流动性佳，易于操作，固化产生的体积收缩程度相对较低等特点，并呈现出环氧类胶粘剂优异的粘接性和机械性，具有良好的应用性能；
[0033]四、本实施方式制备的一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂在25°C下的粘度为750?3850cps，在25°C下的粘接强度1MPa?18MPa，玻璃化转变温度65°C?90°C ；
[0034]五、本实施方式制备的一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂在紫外光下照射1.5min?3min后，完成固化过程，固化厚度为18.6mm?32.3mm。
[0035]本实施方式可获得一种阳离子型紫外光和热双重深层固化胶粘剂及其制备方法。
[0036]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同点是:所述的含有环氧基团的低聚树脂混合物是按以下步骤制备的:
[0037]将含双官能度环氧基团的树脂在搅拌速度为100r/min?150r/min的条件下从室温加热至60°C?80°C ;再在搅拌速度为100r/min?150r/min和温度为60°C?80°C的条件下加入含有多官能度环氧基团的低聚物；再在搅拌速度为150r/min?200r/min和温度为60°C?80°C的条件下搅拌反应6h?18h，得到含有环氧基团的低聚树脂混合物；
[0038]所述的含双官能度环氧基团的树脂与含有多官能度环氧基团的低聚物的质量比为100: (5?40)。其他步骤与【具体实施方式】一相同。
[0039]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二之一不同点是:所述的含双官能度环氧基团的树脂为脂环族环氧树脂、双酯链脂环族环氧树脂、脂肪族环氧树脂、双酚A环氧树脂和氢化双酚A环氧树脂中的一种或其中几种的混合物；所述的脂环族环氧树脂为3，4-环氧环己基甲基3，4-环氧环己基甲酸酯；双酯链脂环族环氧树脂为双((3，4-环氧环己基)甲基)己二酸酯；脂肪族环氧树脂为乙二醇二缩水甘油醚。其他步骤与【具体实施方式】一或二相同。
[0040]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同点是:所述的含有多官能度环氧基团的低聚物为4，5-环氧环己烷-1，2-二甲酸二缩水甘油酯、聚[(2-环氧乙烷基)_1，2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1，3-丙二醇醚、季戊四醇缩水甘油醚中的一种或其中几种的混合物。其他步骤与【具体实施方式】一至三相同。
[0041]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同点是:所述的稀释剂为3-乙基-3-氧杂丁环甲醇、3，3’-(氧基双亚甲基)双(3-乙基)氧杂环丁烷、1，2，8，9-双环氧-4-乙烯基环己烯、丁二烯双环氧和丁基缩水甘油醚中的一种或其中几种的混合物。其他步骤与【具体实施方式】一至四相同。
[0042]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同点是:所述的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3，4-环氧环己基乙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或其中几种的混合物；所述