本发明涉及材料化学技术领域，具体涉及一种紫外线和湿气双固化胶水。
背景技术：
胶水是连接两种材料的中间体，多以水剂出现，属精细化工类，种类繁多，主要以粘料、物理形态、硬化方法和被粘物材质来进行分类。常见的有瞬间胶、环氧树脂粘结类、厌氧胶水、uv胶水(紫外线光固化类)、热熔胶、压敏胶、乳胶类等。
其中，uv胶水又称无影胶，光敏胶，紫外线光固化胶水，是一种单组份紫外线/可见光固化改性丙烯酸酯胶粘剂，相比于传统胶水更加高效，节能，环保，并且产品性能更加优越，以crcbond工业级uv胶水为例，它不仅粘接强度高，透明度高，不黄变，不发白，耐候性好，而且粘度适中，对塑料与金属粘接有较高的强度，针对于金属与pmma、pc、abs、pvc、ps、san等各种塑料粘接、补强、加固有着良好的应用效果，广泛应用于微电子、光学、光通信、光电、医疗、航空航天、军工以及当下极其火爆的虚拟现实等行业。
uv胶固化原理是uv固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体发生聚合、交联和接支化学反应，使粘合剂由液态转化为固态。当紫外光直接照射到涂膜，使涂膜获得足够的辐射强度时，固化后的涂膜才能达到最佳性能指标，但对于不易被照到的部位，由于胶水未能完全固化，造成粘接强度偏弱，可靠性差，使得uv胶水在某些领域的应用受到限制。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种紫外线和湿气双固化胶水，该胶水具有不同反应原理的双固化体系，利用光固化使体系快速定型或达到表干，再利用湿气固化使阴影或底层部分固化完全，从而实现胶水的完全固化。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种紫外线和湿气双固化胶水，所述胶水包括以下重量份数的组分：异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯40～60份、稀释剂10～20份、引发剂2～10份。
进一步地，所述稀释剂包括丙烯酸、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。
稀释剂，为活性稀释剂，含有可聚合官能团的有机小分子，其具有调节胶水的粘度；提高光固化的速率；改善固化后胶层膜的亮光度的作用。
进一步地，所述稀释剂包括丙烯酸、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯，两者的重量比为2:1～1:2。
进一步地，所述引发剂包括1-羟基-环已基-苯基甲酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、联苯甲酰、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1、苯甲酰基甲酸酯中的一种或多种。
进一步地，所述引发剂包括1-羟基-环已基-苯基甲酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，两者的重量比为1:5～5:1。
1-羟基-环己基-苯基甲酮(184)，光引发剂，最大吸收波段246nm、280nm和333nm，引发剂吸收光能后，裂解产生苯甲酰自由基和羟基环己基自由基，可以引发丙烯酸酯发生聚合反应。
(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化磷(tpo)，光引发剂，最大吸收波段269nm、298nm、379nm和393nm，最大吸收波段可达430nm，处于可见光区。
uv光分为uva/uvb/uvc，不同的波段对胶层的穿透能力不同，长波的穿透力较差，处于表面的胶水在tpo引发剂作用下可以实现固化，而短波的穿透力较好，深层胶水的固化则需要依靠184引发剂的作用来实现固化。将具有不同吸收波段的光引发剂进行复配可以提高胶水的固化效果。
进一步地，按重量份数计，所述胶水还包括流平剂1～5份。
流平剂是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。能有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性的一类物质。可改善涂饰液的渗透性，能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然。
进一步地，所述流平剂包括byk-111、byk-180、氰特1314、氰特9200中的一种或多种。
进一步地，所述异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法为：
氮气氛围保护下，在带有加热装置的四口瓶中，加入1mol丙烯酸羟乙酯，二月桂酸二丁基锡0.3～0.6g，在搅拌条件下，逐滴滴加异佛尔酮二异氰酸酯1.05～1.1mol，温度控制在60～65℃，反应4～6h，当反应体系中含有的羟基检测不到时，冷却至50℃以下，在氮气氛围保护下，过滤灌装，置于真空容器中避光保存。
进一步地，所述紫外线和湿气双固化胶水由以下步骤制成：
步骤一、控制车间环境温度在20～25℃，湿度控制在50％以下；
步骤二、在氮气氛围保护下，将相应重量份数的异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯、稀释剂、引发剂依次注入反应釜内，混合搅拌均匀；
步骤三、利用氮气加压灌装，避光保存。
本发明的第二方面提供了上述的紫外线和湿气双固化胶水在ccd摄像头模组组装中的应用。
目前ccd摄像模组中，普遍采用单纯的uv光固化胶水对ir滤光玻璃片进行粘接固化，由于ir滤光玻璃片不透uv光，因此被ir玻璃片遮盖的部分不能接受uv光而无法固化，胶水会渗漏到镜头部分，造成镜头脏污，同时由于胶水未能完全固化，造成粘接强度偏弱，可靠性差，在受到外力或碰撞后容易脱落，造成产品性能不良。采用本发明紫外光和湿气双固化胶水，在同样满足相同uv光固化的前提下，增加了阴影部位的湿气固化方式，有效的提高产品的洁净度和可靠性。
uv固化原理：自由基引发不饱和双键开链聚合。
湿气固化原理：
胶水组分异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯的-nco基团和空气中的水发生反应：
r-ocn+2h2o→r-nh-cooh(1)
异氰酸酯基团继续与式(1)中生成的氨基甲酸酯发生反应：
-nco+-nhcoo-→-n(conh)coo-(2)
式(2)中生成的脲基基团继续和异氰酸酯基团发生反应生成缩二脲结构：
-nhconh-+-nco→-nc(conh-）onh-(3)
本发明具有如下优点：
1、本发明的紫外线和湿气双固化胶水，在紫外光存在下发生光固化反应，在无紫外光情况下发生湿气固化反应，具有固化速度快，固化效果好的优点。
2、本发明紫外光和湿气双固化胶水应用于ccd摄像模组，在同样满足相同uv光固化的前提下，增加了阴影部位的湿气固化方式，有效的提高产品的洁净度和可靠性，使得产品的性能大幅度提高。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
以下实施例中的异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法为：
氮气氛围保护下，在带有加热装置的四口瓶中，加入1mol丙烯酸羟乙酯、二月桂酸二丁基锡0.45g，在搅拌条件下，逐滴滴加异佛尔酮二异氰酸酯1.1mol，温度控制在60～65℃，当反应体系中含有的羟基检测不到时，冷却至50℃以下，在氮气氛围保护下，过滤灌装，置于真空容器中避光保存。
实施例1
一种紫外线和湿气双固化胶水，包括以下重量份数的组分：异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯40份、稀释剂20份、引发剂2份。
其中，稀释剂包括丙烯酸、丙烯酸异冰片酯、二丙二醇二丙烯酸酯(重量比为5:3:2)。
引发剂包括1-羟基-环已基-苯基甲酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(重量比为1:2)。
本实施例的紫外线和湿气双固化胶水由以下步骤制成：
步骤一、控制车间环境温度在20～25℃，湿度控制在50％以下；
步骤二、在氮气氛围保护下，将相应重量份数的异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯、稀释剂、引发剂依次注入反应釜内，混合搅拌均匀；
步骤三、利用氮气加压灌装，避光保存。
实施例2
一种紫外线和湿气双固化胶水，包括以下重量份数的组分：异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯60份、稀释剂10份、引发剂10份。
其中，稀释剂包括丙烯酸、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(重量比为2:1)。
引发剂包括1-羟基-环已基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1、苯甲酰基甲酸酯(重量比为1:2:1)。
本实施例的紫外线和湿气双固化胶水的制备方法同实施例1。
实施例3
一种紫外线和湿气双固化胶水，包括以下重量份数的组分：异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯45份、稀释剂18份、引发剂6份。
其中，稀释剂包括丙烯酸、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(重量比为1:2)。
引发剂包括(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、联苯甲酰(重量比为3:4)。
本实施例的紫外线和湿气双固化胶水的制备方法同实施例1。
实施例4
一种紫外线和湿气双固化胶水，包括以下重量份数的组分：异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯55份、稀释剂16份、引发剂8份。
其中，稀释剂包括丙烯酸、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(重量比为2:1)。
引发剂包括1-羟基-环已基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1、苯甲酰基甲酸酯(重量比为1:1:2)。
本实施例的紫外线和湿气双固化胶水的制备方法同实施例1。
实施例5
一种紫外线和湿气双固化胶水，包括以下重量份数的组分：异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯50份、稀释剂12份、引发剂4份。
其中，稀释剂包括丙烯酸、三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯(重量比为1:1)。
引发剂包括1-羟基-环已基-苯基甲酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(重量比为1:5)。
本实施例的紫外线和湿气双固化胶水的制备方法同实施例1。
实施例6
一种紫外线和湿气双固化胶水，包括以下重量份数的组分：异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯45份、稀释剂20份、引发剂8份、流平剂2份。
其中，稀释剂包括丙烯酸、三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯(重量比为1:3)。
引发剂包括1-羟基-环已基-苯基甲酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(重量比为5:1)。
流平剂为氰特9200。
本实施例的紫外线和湿气双固化胶水由以下步骤制成：
步骤一、控制车间环境温度在20～25℃，湿度控制在50％以下；
步骤二、在氮气氛围保护下，将相应重量份数的异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯、稀释剂、引发剂、流平剂依次注入反应釜内，混合搅拌均匀；
步骤三、利用氮气加压灌装，避光保存。
对比例1
本对比例的固化胶水的组分与实施例5相同，不同之处在于：将聚氨酯改性丙烯酸酯替代异氰酸酯改性聚氨酯丙烯酸酯。
测试例
对本发明实施例1～6制得的胶水进行以下测试：
1、采用astm_d2196-2005_旋转(布鲁克菲尔德)粘度计测定非牛顿材料流变特性的测试方法对本发明的胶水的粘度进行测试
粘度：3500-6500cps(25℃)。
2、采用gb/t264-1983石油产品酸值测定法对本发明的胶水的ph值进行测试
ph值：5.5～5.7(25℃)。
3、外观：透明液体
4、硬度测试：jb/t8284-1995d型肖氏硬度计技术条件
gb/t531-1992硫化橡胶邵尔a硬度试验方法
剪切强度测试：astmd1002-2010用拉力负载测定金属之间胶粘剂抗剪切强度特性的试验方法
测试样板制作方法：
用酒精擦拭需要粘接的片材(材质为pc)表面，祛除油污，用直尺将刻度标出5mm*5mm的粘接面积，将3～5mg胶水均匀涂在粘接面内，然后使用500g砝码按压30秒，擦拭溢出的胶水。
4.1光强度与胶水剪切强度的关系
测试方法：参考剪切强度测试标准方法，检测在不同光强度的固化条件下，剪切力随光强度的变化关系，结果见表1。
表1
上述结果表明：随着uv光强度增大，胶水的剪切强度值呈现先增加后降低的变化趋势，判定该体系胶水固化所需的uv光照能量为900mj/cm2。
4.2光强度与胶层硬度的关系
测试方法：参考硬度测试的标准方法，检测在不同光强度的固化条件下，胶层硬度随光强度的变化关系，结果见表2。
表2
上述结果表明：uv光强度增大，胶水的硬度越大，胶水固化程度越高。
4.3常温放置时间与胶水剪切强度的关系
测试方法：参考剪切强度测试标准方法，检测胶水在uv光照900mj/cm2固化后，将固化后的测试样板，放置于阴凉暗处，剪切力随放置时间的变化关系，结果见表3。
表3
上述结果表明：通过光固化后，本发明的紫外光和湿气的双固化体系与仅具有紫外光固化体系的对比例的强度参数大体一致，随着时间的推移，本发明的固化体系在阴凉暗处能继续发生湿气固化反应，使得强度逐步增强，在阴凉暗处放置24h后，强度增加了50％，而没有湿气固化的对比例1的强度基本不发生变化。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。