一种可低能量快速固化的紫外光固化胶及其制备方法与流程

文档序号:12406442阅读:1362来源:国知局

本发明属于光固化材料领域,具体涉及一种可低能量快速固化的紫外光固化胶及其制备方法。



背景技术:

紫外光固化胶由于其固化速度快、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要在 600mj/cm2~1500Mj/cm2强度下才能固化,它要求材料对光线无遮挡,透光性强,但实际工艺操作中很多部位由于元器件的遮挡导致紫外光线直射不到,从而导致该部位的紫外光固化胶黏剂可吸收的光能量很低,在工艺操作要求的时间内,固化效果很差,因而达不到性能要求。虽然一些环氧胶粘剂和双重固化胶黏剂能满足这些要求,但其成本高,施胶繁琐,对工艺操作要求较高。目前此类紫外光固化胶黏剂品种极少,限制了在相关领域的应用。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中的紫外光固化胶黏剂在低能量下固化效果差的难题,通过优化筛选丙烯酸酯齐聚物、活性稀释剂,尤其是添加低聚胺协同剂,有效的克服了氧阻聚的影响,提升交联固化效率,明显降低了紫外光固化胶黏剂固化所要吸收的能量,从而在紫外光线直射不到的部位可以通过低能量的反射光线达到固化,扩展紫外光固化胶的应用领域,此胶黏剂完全固化所需能量≤30mj/cm2,且固化后强度高,表干好、韧性佳,优异的抗湿热和耐高温等性能。

本发明的另一目的在于提供上述紫外光固化胶粘剂的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:

一种可低能量快速固化的紫外光固化胶黏剂,由以下重量的原料组成:丙烯酸酯齐聚物30~60%,活性稀释剂20~50%,光引发剂2~5%,助剂1~4%,低聚胺协同剂2~5%。

在上述方案的基础上,本发明还可以做如下改进。

进一步,所述的丙烯酸酯齐聚物,是指长兴公司的DR-U025(脂肪族聚氨酯丙烯酸酯),DR-U026(脂肪族聚氨酯丙烯酸酯);沙多玛公司的CN120NS(环氧丙烯酸酯),CN104NS(环氧丙烯酸酯),CN975NS(六官能团聚氨酯丙烯酸酯),CN996NS(脂肪族聚氨酯丙烯酸酯),CN983NS(聚氨酯丙烯酸酯),CN8007NS(脂肪族聚氨酯丙烯酸酯);RAHN公司的4312(脂肪族聚氨酯丙烯酸酯),4316(脂肪族聚氨酯丙烯酸酯),4425(脂肪族聚氨酯丙烯酸酯),3414(聚醚丙烯酸酯),2280(环氧丙烯酸酯),2281(环氧丙烯酸酯)中的一种或几种的混合物。

进一步,所述的活性稀释剂,包括单官能基反应单体丙烯酸羟乙酯(HEA),丙烯酸异冰片酯(IBOA),N-乙烯基吡咯烷酮(NVP);双官能基反应单体新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA),二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)中的一种或几种的混合物。

进一步,所述的光引发剂牌号1173(2- 羟基-2- 甲基-1- 苯基丙酮)、184(1- 羟基环己基苯甲酮)、819(双(2,4,6- 三甲基苯甲酰基)苯基氧化磷)、651(α,α’- 二甲基苯偶酰缩酮)、ITX( 异丙基硫杂蒽酮)、BP( 二苯甲酮)、OMBB( 邻苯甲酰基苯甲酸甲酯)、TPO (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。

进一步,所述的助剂,包括硅烷偶联剂KH551,KH172,KH560,KH570中的一种或任意几种混合物。

进一步,所述的低聚胺协同剂,是指RAHN公司的低聚胺5142,5271,5275中的一种或任意几种混合物。

本发明所述的一种低能量快速固化的紫外光固化胶粘剂及制备方法包括:称取丙烯酸酯齐聚物30~60%,活性稀释剂20~50%,光引发剂2~5%,助剂1~4%,低聚胺协同剂2-5%。依次加入搅拌机内,温度控制在25~35℃,抽真空至真空度为-0.08~-0.05MPa,于500~1000转/分钟搅拌0.5~2小时,直至搅拌均匀,避光密封包装即可。

采用上述进一步方案的有益效果是:通过优化筛选丙烯酸酯齐聚物、活性稀释剂,尤其是添加低聚胺协同剂,有效的克服了氧阻聚的影响,并且提高交联固化效率,大大降低了紫外光固化胶黏剂固化所要吸收的能量,从而在紫外光线直射不到的部位可以通过低能量的反射光线达到固化,扩展紫外光固化胶的应用领域,此胶黏剂完全固化所需能量≤30mj/cm2,且固化后强度高,表干好、韧性佳,优异的抗湿热和耐高温等性能。 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。

具体实施方式

实施例1:

按重量准确称取各原料,沙多玛公司的CN120NS,25g;CN996NS,20g;RAHN公司的4312,10g;丙烯酸羟乙酯20g;N-乙烯基吡咯烷酮10g;新戊二醇二丙烯酸酯7g;RAHN公司的低聚胺5142,3g;光引发剂184,2.5g ;光引发剂TPO,1g ;硅烷偶联剂KH560,1.5g。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-0.08MPa,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。

实施例2:

按重量准确称取各原料,长兴公司的DR-U025,10g;沙多玛公司的CN104NS,15g;CN996NS,20g;RAHN公司的4312,10g;丙烯酸异冰片酯20g;N-乙烯基吡咯烷酮10g;新戊二醇二丙烯酸酯7g;RAHN公司的低聚胺5275,3g;光引发剂184,2.5g ;光引发剂TPO,1g ;硅烷偶联剂KH560,1.5g。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-0.08MPa,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。

实施例3:

按重量准确称取各原料,长兴公司的DR-U026,15g;沙多玛公司的CN975NS,15g;CN8007NS,20g;RAHN公司的4312,10g;丙烯酸异冰片酯20g;N-乙烯基吡咯烷酮10g;新戊二醇二丙烯酸酯7g;RAHN公司的低聚胺5275,3g;光引发剂184,2.5g ;光引发剂TPO,1g ;硅烷偶联剂KH560,1.5g。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-0.08MPa,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。

实施例4:

按重量准确称取各原料,沙多玛公司的CN975NS,15g;CN8007NS,20g;RAHN公司的4312,10g;RAHN公司的4425,10g;丙烯酸异冰片酯15g;N-乙烯基吡咯烷酮15g;新戊二醇二丙烯酸酯7g;RAHN公司的低聚胺5275,3g;光引发剂184,2.5g ;光引发剂TPO,1g ;硅烷偶联剂KH560,1.5g。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-0.08MPa,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。

实施例5:

按重量准确称取各原料,沙多玛公司的CN996NS,15g;CN983NS,20g;RAHN公司的4312,10g;RAHN公司的4425,10g;丙烯酸异冰片酯15g;N-乙烯基吡咯烷酮15g;新戊二醇二丙烯酸酯7g;RAHN公司的低聚胺5275,3g;光引发剂184,2.5g ;光引发剂TPO,1g ;硅烷偶联剂KH560,1.5g。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-0.08MPa,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。

实施例6:

按重量准确称取各原料,沙多玛公司的CN996NS,10g;CN983NS,20g;RAHN公司的3414,15g;RAHN公司的4425,10g;丙烯酸异冰片酯15g;N-乙烯基吡咯烷酮15g;新戊二醇二丙烯酸酯7g;RAHN公司的低聚胺5275,3g;光引发剂184,2.5g ;光引发剂TPO,1g ;硅烷偶联剂KH560,1.5g。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-0.08MPa,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。

比较例 1:

按重量准确称取各原料,沙多玛公司的CN966J75,30g;CN9001NS,25g;甲基丙烯酸酯异冰片酯20g ;甲基丙烯酸羟乙酯21g;光引发剂184,3g ;光引发剂 TPO,1g ;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 -0.08MPa,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。

比较例 2:

按重量准确称取各原料,长兴公司的DR-U028FS,30g;6148J-75,25g;甲基丙烯酸酯异冰片酯20g ;甲基丙烯酸羟乙酯21g;光引发剂184,3g ;光引发剂 TPO,1g ;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 -0.08MPa,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。

通过下面的试验测试本发明的一种紫外光固化胶的性能。

试验方法 :将紫外光固化胶涂在透明玻璃片的表面,控制胶水的厚度在 1mm 左右,用光强10mW/cm2的紫外光固化箱进行固化,光照时间3s。

评价方法 :紫外光照射后,把胶水固化物从透明玻璃片的表面撬下,观察在与玻璃接触的一面,胶水是否完全固化;如有液体存在,或者界面发粘,则判定为 NG失败;如果界面干爽,则判定为完全固化(OK)。

测试结果如表 1 所示 :

表 1 实施例 1-6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,本发明的一种低能量固化的紫外光固化胶与现有的普通光固化胶粘剂相比,光照能量≤30mj/cm2,在透明玻璃片的表面上,有很好的固化效果,固化程度高,避免了常规紫外光固化胶低能量下固化程度不高的缺点,粘接可靠性更高。

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