一种耐高温紫外光固化胶及其制备方法
【专利摘要】本发明制备的一种耐高温紫外光固化胶，由以下重量百分比的原料组成：四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂30～60%、含刚性基团的丙烯酸酯单体20～40%、甲基丙烯酸酯单体15～30%、光引发剂1～7%。本发明制备的耐高温紫外光固化胶具有更好的耐高温性，高温时的力学性能保持率高，固化物性能优良，粘接可靠性高，适用范围广泛。
【专利说明】
一种耐高温紫外光固化胶及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于光固化材料领域，涉及一种耐高温紫外光固化胶及其制备方法，适用 于耐高温需求的应用。
【背景技术】
[0002] 光固化材料由于其固化速度快、环境友好、能源消耗量少、无溶剂挥发等众多突出 优点而得到广泛研究，并且在各行各业中迅速推广。但是紫外光固化胶也有其本身的局限， 常规的紫外光固化胶在耐高温的应用有明显的局限，因丙烯酸酯分子链交联密度低，线性 分子链的含量较大，而且分子链的刚性官能团较少，当随着环境温度的升高时，部分分子链 会产生相对滑移，材料的力学性能会快速下降，所以，UV胶在耐高温的应用上不能被广泛使 用，本发明的紫外光固化胶可以解决耐高温这个难题。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有技术中紫外光固化胶在耐高温场合中表现不好的难题，本发明提供 了一种耐高温紫外光固化胶及其制备方法，以达到紫外光固化胶能满足耐高温的需求。
[0004] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下： 一种耐高温紫外光固化胶，由以下重量百分比的原料组成：四官能度的聚酯型聚氨酯 丙烯酸酯树脂30~60%、含刚性基团的丙烯酸酯单体20~40%、甲基丙烯酸酯单体15~30%、 光引发剂1~7%。
[0005] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0006] 进一步，所述四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂，是指用聚酯二元醇、二异氰 酸酯和二甲基丙烯酸甘油酯(CAS: 1830-78-0)合成的具有四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸 酯树脂，所述的聚酯二元醇包括:己二酸系聚酯二元醇、聚己内酯二元醇和聚碳酸酯二元醇 等，所述的二异氰酸酯包括：甲苯二异氰酸酯(tdi)、异佛尔酮二异氰酸酯（iroi)、二苯基甲 烷二异氰酸酯(MDI)或六亚甲基二异氰酸酯(HDI)等。四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树 脂的合成方法是:先将1摩尔的聚酯二元醇、2摩尔的二异氰酸酯、催化剂二月桂酸二丁基锡 (20ppm)加入到带有温度计的三口烧瓶中，将温度控制在70-75度，反应2小时，然后加封端 剂2摩尔的二甲基丙烯酸甘油酯和阻聚剂对羟基苯甲醚(500ppm)，70-75度反应2-3小时，用 红外光谱仪分析NCO基团的含量，待NCO的峰完全消失时，停止加热反应，可得到四官能度的 聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂。
[0007] 进一步，所述含刚性基团的丙烯酸酯单体，是指4-叔丁基环己基丙烯酸酯（CAS: 84100-23-2)和甲基丙烯酸对叔丁基环己酯（CAS: 46729-07-1)，例如：SART0MER公司的 SR217和SR218,分子结构式如下：
甲基丙烯酸对丁甘d ^
4-叔丁基环己基丙烯酸酯 进一步，所述甲基丙烯酸酯单体包括甲基四氢呋喃丙烯酸酯(THFMA)、甲基丙烯酸月桂 酯(LMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸异冰片酯（IBOMA)中的一种或任意几种的 混合物。
[0008] 进一步，所述光引发剂为牌号1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮）、184(1_羟基环 己基苯甲酮）、907(2_甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮）、369(2_苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮）、819(双(2,4,6_三甲基苯甲酰基)苯基氧化磷）、651(€(，€ ['-二甲 基苯偶酰缩酮）、ITX(异丙基硫杂蒽酮）、BP(二苯甲酮）、0ΜΒΒ(邻苯甲酰基苯甲酸甲酯）、ΤΡ0 (2,4,6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷）中的一种或任意几种的混合物。
[0009] 本发明所述的一种耐高温紫外光固化胶的制备方法包括:称取30~60%的四官能 度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂、20~40%的含刚性基团的丙烯酸酯单体、15~30%的甲基 丙烯酸酯单体、1-7%光引发剂，依次加入搅拌机内，抽真空至真空度为-0.08~-0.05MPa，于 500~1000转/分搅拌0.5~2小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，密封包装即可。
[0010] 本发明的有益效果是:本发明制备的耐高温紫外光固化胶，通过提高双键交联密 度、选用耐高温的聚酯链、增加分子链刚性基团含量的方法，解决了常规紫外光固化胶不耐 高温的缺点，本发明的紫外光固化胶具有更好的耐高温性，高温时的力学性能保持率高，固 化物性能优良，粘接可靠性高，适用范围广泛。
【具体实施方式】
[0011] 以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限 定本发明的范围。
[0012]合成实施例 四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成方法是:先将1摩尔的聚酯二元醇、2摩 尔的二异氰酸酯、催化剂二月桂酸二丁基锡(20ppm)加入到带有温度计的三口烧瓶中，将温 度控制在70度，反应2小时，然后加封端剂2摩尔的二甲基丙烯酸甘油酯和阻聚剂对羟基苯 甲醚(500ppm)，70度反应3小时，用红外光谱仪分析NCO基团的含量，待NCO的峰完全消失时， 停止加热反应，可得到四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂。
[0013] 实施例1 准确称取如下原料，四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂，40g; SART0MER公司的 SR217，30g; THFMA，20g;光引发剂184，3g;光引发剂TPO，Ig;将上述各组分依次加入双行星 动力混合搅拌机内，抽真空至真空度为. 〇8MPa，于500转/分搅拌2小时，搅拌均匀，自然晾 置至室温，得到紫外光固化胶，密封包装即可。
[0014] 实施例2 准确称取如下原料，四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂，35g;SART0MER公司的 SR218，30g; HEMA，30g;光引发剂184，Ig;光引发剂1173，Ig;将上述各组分依次加入双行星 动力混合搅拌机内，抽真空至真空度为-〇.〇5MPa，于750转/分搅拌1小时，搅拌均勾，自然瞭 置至室温，得到紫外光固化胶，密封包装即可。
[0015] 实施例3 准确称取如下原料，四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂，50g;SART0MER公司的 3尺217,4(^;11^，1(^;1801^，1(^;光引发剂1173 :38;光引发剂819:28，将上述各组分依次 加入双行星动力混合搅拌机内，抽真空至真空度为-0. 〇6MPa，于700转/分搅拌1.5小时，搅 拌均匀，自然晾置至室温，得到紫外光固化胶，密封包装即可。
[0016] 实施例4 准确称取如下原料，四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂，30g;SART0MER公司的 SR218，40g; IBOMA，15g;光引发剂184，3g;光引发剂TPO，Ig;将上述各组分依次加入双行星 动力混合搅拌机内，抽真空至真空度为. 〇7MPa，于800转/分搅拌1小时，搅拌均匀，自然晾 置至室温，得到紫外光固化胶，密封包装即可。
[0017] 实施例5 准确称取如下原料，四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂，45g;SART0MER公司的 SR217，50g; HEMA，IOg; IBOMA，IOg;光引发剂1173，3g;光引发剂TPO，4g;将上述各组分依次 加入双行星动力混合搅拌机内，抽真空至真空度为-0. 〇8MPa，于1000转/分搅拌0.5小时，搅 拌均匀，自然晾置至室温，得到紫外光固化胶，密封包装即可。
[0018] 比较例1 准确称取如下原料，沙多玛公司的CN966J75(二官能度、聚酯型），528;18(^，448;光引 发剂184,3g;光引发剂TPO, Ig;将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，抽真空至 真空度为. 〇8MPa，于500转/分搅拌2小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，得到紫外光固化 胶，密封包装即可。
[0019] 比较例2 准确称取如下原料，科宁公司的6363(二官能度，聚醚型），55g;THFA，41g;光引发剂 1173，3g;光引发剂TPO，Ig;将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，抽真空至真 空度为. 〇5MPa，于750转/分搅拌1小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，得到紫外光固化胶， 密封包装即可。
[0020] 通过下面的试验测试本发明的一种耐高温紫外光固化胶的性能。
[0021 ]试验实施例耐高温性能测试 光固化条件:光强30mW/cm2，光照时间IOOs; 硬度测试:依据GB/T 2411-1980测试； 弹性模量:动态热机械分析仪DMA，美国TA公司:Q800，测试温度25 °C-150 °C，频率IOHz。 [0022]测试结果如表1所示： 表1实施例1-5制得的样品与普通光固化胶粘剂性能对比测试结果
从上述结果可以看出，本发明的一种耐高温紫外光固化胶与现有的晋通光固化胶粘剂 相比，有很好的耐高温效果，高温时的力学性能表现更好。
[0023]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
【主权项】
1. 一种耐高温紫外光固化胶，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：四官能度的 聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂30~60%、含刚性基团的丙烯酸酯单体20~40%、甲基丙烯酸酯 单体15~30%、光引发剂1~7%; 所述四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂的合成方法是:先将1摩尔的聚酯二元醇、 2摩尔的二异氰酸酯、20ppm催化剂二月桂酸二丁基锡加入到带有温度计的三口烧瓶中，将 温度控制在70-75度，反应2小时，然后加封端剂2摩尔的二甲基丙烯酸甘油酯和500ppm阻聚 剂对羟基苯甲醚，70-75度反应2-3小时，用红外光谱仪分析NCO基团的含量，待NCO的峰完全 消失时，停止加热反应，可得到四官能度的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂;所述聚酯二元醇包 括：己二酸系聚酯二元醇、聚己内酯二元醇和聚碳酸酯二元醇，所述二异氰酸酯包括：甲苯 二异氰酸酯TDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、二苯基甲烷二异氰酸酯MDI或六亚甲基二异氰 酸酯HDI。2. 根据权利要求1所述的固化胶，其特征在于，所述含刚性基团的丙烯酸酯单体为4-叔 丁基环己基丙烯酸酯和甲基丙烯酸对叔丁基环己酯其中一种。3. 根据权利要求1所述的固化胶，其特征在于，所述甲基丙烯酸酯单体为甲基四氢呋喃 丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或任意几 种的混合物。4. 根据权利要求1所述的固化胶，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基 丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2-苄基-2-二甲氨 基-1-(4-吗啉苯基)-1_ 丁酮、双(2,4,6_三甲基苯甲酰基)苯基氧化磷、α，α'-二甲基苯偶酰 缩酮、异丙基硫杂蒽酮、二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、2,4,6_三甲基苯甲酰基二苯基 氧化磷中的一种或任意几种的混合物。5. 根据权利要求1所述的固化胶，其特征在于，制备方法包括:称取30~60%的四官能度 的聚酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂、20~40%的含刚性基团的丙烯酸酯单体、15~30%的甲基丙 稀酸酯单体、1-7%光引发剂，依次加入搅拌机内，抽真空至真空度为-0.08~-0.05MPa，于 500~1000转/分搅拌0.5~2小时，搅拌均匀，自然晾置至室温，密封包装即可。
【文档编号】C09J175/14GK105860916SQ201610307035
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】潘光君, 王建斌, 陈田安, 解海华, 王博
【申请人】烟台德邦科技有限公司