本发明涉及一种固化胶，尤其是涉及一种高强度、高韧性的uv固化胶。
背景技术：
根据波长可把紫外线分为长波紫外线(uva)、中波紫外线(uvb)和短波紫外线(uvc)，波长分别为320-400nm、280-320nm、100-280nm，通常uva常用于有机光固化树脂的固化，例如在led灯领域中灯头与灯体用uv胶连接，再用uva固化。但常用的uv固化机功率从250w-20kw，光谱能量分布从以365nm为中心，在350nm和450nm之间都有辐射，虽然uv胶也是适用于这段波长范围，但该波长范围往往大大超出了uv胶本身的固化波长，因此其效率较低。而现有的珠专用于固化led灯的紫外光固化机的波长范围比较窄，如鸿利380-420nm，因此需要一种适合于此波长的uv胶，否则影响固化效率。
例如一种在中国专利文献上公开的一种本发明提供了一种uv光固化胶，其授权公告号为cn103305169b，其组分及其质量百分比如下：环氧树脂为
技术实现要素：
本发明是为了克服现有技术中紫外光固化波段较宽，光固化效率低、树脂固化后耐老化性能差，韧性不足的问题，提供一种紫外光固化波段窄，光固化效率高、树脂固化后耐老化性优异，韧性好的一种高强度、高韧性的uv固化胶。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高强度、高韧性的uv固化胶，所述的固化胶按照质量百分比由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯预聚物60-75％、丙烯酸异冰片酯预聚物10-20％、甲基丙烯酸羟乙酯5-20％、活性硼硅增粘剂5-15％、-羟基-环己基-苯基甲酮1-5％、安息香双甲醚1-5％、附着力促进剂0-2％、稳定剂0-2％、阻聚剂0.5-1％以及流平剂0-2％。
作为优选，所述的固化胶按照质量百分比由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯预聚物60-65％、丙烯酸异冰片酯预聚物15-20％、甲基丙烯酸羟乙酯10-15％、活性硼硅增粘剂6-15％、1-羟基-环己基-苯基甲酮2-5％、安息香双甲醚1-5％、附着力促进剂0.5-2％、稳定剂0-2％、阻聚剂0.5-1％以及流平剂0-2％。
作为优选，所述的固化胶按照质量百分比由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯预聚物62％、丙烯酸异冰片酯预聚物15％、甲基丙烯酸羟乙酯10％、活性硼硅增粘剂6％、-羟基-环己基-苯基甲酮2.5％、安息香双甲醚1.5％、附着力促进剂1％、稳定剂0.5％、阻聚剂1％以及流平剂0.5％。
本发明中使用的光固化树脂的活性基团为丙烯酸基团，具有活性高，光固化速度快的优点。其主体成分为聚氨酯丙烯酸预聚物，其分子链中的聚氨酯部分具有柔性高强度大的优点，因此其固化完成后具有良好的韧性，从而具有良好的抗开裂性能。丙烯酸异冰片酯预聚物中具有较大的位阻基团，因此具有较强的刚性，使得固化后的树脂具有良好的力学性能。甲基丙烯酸羟乙酯作为小分子活性剂能够有效的降低体系的粘度，使得体系更加的易于固化。添加活性硼硅增粘剂能够有效的增强树脂与基材之间的粘结强度，保证了粘结的牢固性。1-羟基-环己基-苯基甲酮、安息香双甲醚能够有效的引发树脂之间的光固化反应从而保证光固化的效率。附着力促进剂、稳定剂、阻聚剂以及流平剂能够使得增强树脂的固化强度以及提高树脂的储存性能。
作为优选，所述的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下，
(a)合成端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物：在氮气保护下，向反应釜中加入以质量份数计的100份甲苯，然后再加入40-60份异氰酸酯，搅拌均匀后向其中滴加含二月桂酸二丁基锡1-2份的丙烯酸羟基酯12-16份，控制温度在65-68℃之间，搅拌反应2-4小时，然后升高温度至85℃，继续反应30-120分钟，得到端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物；
(b)合成聚氨酯丙烯酸酯预聚物：在步骤(a)中的端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物中加入聚醚二元醇80-120份，继续在85c下反应，2-4小时，降低温度至50c，向其中活性炭2-5份，搅拌吸附30-60分钟后，过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
本发明中的聚氨酯丙烯酸酯预聚物通过两步法实现，第一步通过过量的异氰酸酯与丙烯酸羟基酯之间在催化剂二月桂酸二丁基锡催化下发生反应生成端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物，再与聚醚二元醇进行反应最终得到聚氨酯丙烯酸酯预聚物。本方法的到的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的分子量分布较为集中，能够有效的保证光固化树脂的性能的均一性，且本反应始终在溶液中进行能够有效保证反应体系的粘度始终在一个较低的粘度下，使得反应进行的更加彻底，且更加易于控制不会发生暴聚等风险。
作为优选，所述的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。这一类的异氰酸酯具有极高的反应活性，从而能够有效的提高反应的速率与反应的质量。
作为优选，所述的丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丙酯中的一种。
作为优选，所述的活性硼硅增粘剂的制备方法如下：
(1)含氢硅油的制备：在30c氮气氛围下，按照重量份数计向反应釜中加入80份八甲基环四硅氧烷、10份六苯基环三硅氧烷与10份四甲基环四硅氧烷，然后加入5份浓硫酸，搅拌反应1小时后，加入1.5份1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，继续反应3-5小时，反应结束后静置分层去除底层酸水，上层油层用碳酸钠中和至中性，过滤得到含氢硅油；
(2)活性硼硅增粘剂的制备：在氮气保护下按照质量分数计取步骤(1)中制备的含氢硅油100份、甲苯100份、三(五氟苯基)硼烷0.02份搅拌均匀后向其中滴加5份丙烯酸羟乙酯溶于10份甲苯的溶液，滴加完成后控制温度至30c，反应30分钟，然后再向其中滴加4份硼酸三甲酯溶于10份甲苯的溶液，升高温度至50c继续反应2小时，降低温度至室温，加入2份活性炭搅拌吸附0.5小时后过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物得到活性硼硅增粘剂。
本发明中的活性硼硅增粘剂也通过两步法实现，先合成了含氢硅油再通过含氢硅油中的硅氢键与丙烯酸羟乙酯中的羟基和硼酸三甲酯中的甲氧基在三(五氟苯基)硼烷的催化下分别脱除氢气与甲烷进行偶联反应，得到活性硼硅增粘剂。在有机硅中引入硼元素能够使得硼元素与硅元素之间发生配位反应，能够有效的增强树脂的粘结性能，此外还通过其中的丙烯酸基团可与基体中的丙烯酸树脂一起进行反应，从而具有反应活性。
作为优选，所述的附着力促进剂为y-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、氯化聚丙烯或者氯化聚乙烯中的一种。
作为优选，所述的阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚中的一种。阻聚剂的加入能够使得在不受到紫外光照射下，丙烯酸树脂不会自发聚合，从而保证了其储存性能。
作为优选，所述的高效uv固化胶的uv固化波长为380-420nm。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)一种紫外光固化波段窄；(2，)光固化效率高；
(3)树脂固化后耐老化性优异；(4)固化产物韧性好。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作以进一步描述说明。
如果无特殊说明，本发明的实施例中说采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种高强度、高韧性的uv固化胶，所述的固化胶按照质量百分比由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯预聚物60％、丙烯酸异冰片酯预聚物18％、甲基丙烯酸羟乙酯12％、活性硼硅增粘剂5％、1-羟基-环己基-苯基甲酮2％、安息香双甲醚1％、y-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷0.5％、稳定剂0.5％、对苯二酚0.5％以及流平剂0.5％。
所述的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下，
(a)合成端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物：在氮气保护下，向反应釜中加入以质量份数计的100份甲苯，然后再加入40份甲苯二异氰酸酯，搅拌均匀后向其中滴加含二月桂酸二丁基锡1份的丙烯酸羟乙酯12份，控制温度在65℃之间，搅拌反应2小时，然后升高温度至85℃，继续反应30分钟，得到端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物；
(b)合成聚氨酯丙烯酸酯预聚物：在步骤(a)中的端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物中加入聚醚二元醇80份，继续在85c下反应，2小时，降低温度至50c，向其中活性炭2份，搅拌吸附30分钟后，过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
所述的活性硼硅增粘剂的制备方法如下：
(1)含氢硅油的制备：在30c氮气氛围下，按照重量份数计向反应釜中加入80份八甲基环四硅氧烷、10份六苯基环三硅氧烷与10份四甲基环四硅氧烷，然后加入5份浓硫酸，搅拌反应1小时后，加入1.5份1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，继续反应3小时，反应结束后静置分层去除底层酸水，上层油层用碳酸钠中和至中性，过滤得到含氢硅油。
(2)活性硼硅增粘剂的制备：在氮气保护下按照质量分数计取步骤(1)中制备的含氢硅油100份、甲苯100份、三(五氟苯基)硼烷0.02份搅拌均匀后向其中滴加5份丙烯酸羟乙酯溶于10份甲苯的溶液，滴加完成后控制温度至30c，反应30分钟，然后再向其中滴加4份硼酸三甲酯溶于10份甲苯的溶液，升高温度至50℃继续反应2小时，降低温度至室温，加入2份活性炭搅拌吸附0.5小时后过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物得到活性硼硅增粘剂。
将所制备的uv固化胶置于固化波长为380-420nm的uv固化机中固化，uv光源能量1600mj/cm2，固化10秒后测试其性能：邵氏d硬度86-88；粘结强度(玻璃/不锈钢)18.6mpa；冲击强度24j/m；5％热分解温度为302c；玻璃化转变温度为88c。
实施例2
一种高强度、高韧性的uv固化胶，所述的固化胶按照质量百分比由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯预聚物75％、丙烯酸异冰片酯预聚物5％、甲基丙烯酸羟乙酯10％、活性硼硅增粘剂6％、-羟基-环己基-苯基甲酮1％、安息香双甲醚1.5％、-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷0.2％、稳定剂0.3％、对羟基苯甲醚0.5％以及流平剂0.5％。
所述的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下，
(a)合成端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物：在氮气保护下，向反应釜中加入以质量份数计的100份甲苯，然后再加入60份二苯基甲烷二异氰酸酯，搅拌均匀后向其中滴加含二月桂酸二丁基锡2份的甲基丙烯酸羟乙酯16份，控制温度在68c之间，搅拌反应4小时，然后升高温度至85c，继续反应120分钟，得到端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物；
(b)合成聚氨酯丙烯酸酯预聚物：在步骤(a)中的端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物中加入聚醚二元醇120份，继续在85c下反应，4小时，降低温度至50c，向其中活性炭5份，搅拌吸附60分钟后，过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
所述的活性硼硅增粘剂的制备方法如下：
(1)含氢硅油的制备：在30c氮气氛围下，按照重量份数计向反应釜中加入80份八甲基环四硅氧烷、10份六苯基环三硅氧烷与10份四甲基环四硅氧烷，然后加入5份浓硫酸，搅拌反应1小时后，加入1.5份1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，继续反应5小时，反应结束后静置分层去除底层酸水，上层油层用碳酸钠中和至中性，过滤得到含氢硅油。
(2)活性硼硅增粘剂的制备：在氮气保护下按照质量分数计取步骤(1)中制备的含氢硅油100份、甲苯100份、三(五氟苯基)硼烷0.02份搅拌均匀后向其中滴加5份丙烯酸羟乙酯溶于10份甲苯的溶液，滴加完成后控制温度至30c，反应30分钟，然后再向其中滴加4份硼酸三甲酯溶于10份甲苯的溶液，升高温度至50c继续反应2小时，降低温度至室温，加入2份活性炭搅拌吸附0.5小时后过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物得到活性硼硅增粘剂。
将所制备的uv固化胶置于固化波长为380-420nm的uv固化机中固化，uv光源能量1600mj/cm2，固化10秒后测试其性能：邵氏d硬度87-90；粘结强度(玻璃/不锈钢)21.6mpa；冲击强度31j/m；5％热分解温度为311c；玻璃化转变温度为90c。
实施例3
一种高强度、高韧性的uv固化胶，所述的固化胶按照质量百分比由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯预聚物60％、丙烯酸异冰片酯预聚物18％、甲基丙烯酸羟乙酯10％、活性硼硅增粘剂6％、1-羟基-环己基-苯基甲酮2％、安息香双甲醚1％、-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷0.5％、稳定剂1％、2-叔丁基对苯二酚0.5％以及流平剂1％。
所述的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下，
(a)合成端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物：在氮气保护下，向反应釜中加入以质量份数计的100份甲苯，然后再加入60份1，6-己二异氰酸酯，搅拌均匀后向其中滴加含二月桂酸二丁基锡1份的丙烯酸羟丙酯14份，控制温度在66℃之间，搅拌反应3小时，然后升高温度至85℃，继续反应60分钟，得到端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物；
(b)合成聚氨酯丙烯酸酯预聚物：在步骤(a)中的端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物中加入聚醚二元醇90份，继续在85c下反应，2小时，降低温度至50℃，向其中活性炭4份，搅拌吸附50分钟后，过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
所述的活性硼硅增粘剂的制备方法如下：
(1)含氢硅油的制备：在30c氮气氛围下，按照重量份数计向反应釜中加入80份八甲基环四硅氧烷、10份六苯基环三硅氧烷与10份四甲基环四硅氧烷，然后加入5份浓硫酸，搅拌反应1小时后，加入1.5份1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，继续反应3.5小时，反应结束后静置分层去除底层酸水，上层油层用碳酸钠中和至中性，过滤得到含氢硅油。
(2)活性硼硅增粘剂的制备：在氮气保护下按照质量分数计取步骤(1)中制备的含氢硅油100份、甲苯100份、三(五氟苯基)硼烷0.02份搅拌均匀后向其中滴加5份丙烯酸羟乙酯溶于10份甲苯的溶液，滴加完成后控制温度至30c，反应30分钟，然后再向其中滴加4份硼酸三甲酯溶于10份甲苯的溶液，升高温度至50c继续反应2小时，降低温度至室温，加入2份活性炭搅拌吸附0.5小时后过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物得到活性硼硅增粘剂。
将所制备的uv固化胶置于固化波长为380-420nm的uv固化机中固化，uv光源能量1600mj/cm2，固化10秒后测试其性能：邵氏d硬度86-88；粘结强度(玻璃/不锈钢)18.8mpa；冲击强度29j/m；5％热分解温度为305℃；玻璃化转变温度为85c。
实施例4
一种高强度、高韧性的uv固化胶，所述的固化胶按照质量百分比由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯预聚物61％、丙烯酸异冰片酯预聚物16％、甲基丙烯酸羟乙酯11％、活性硼硅增粘剂7％、1-羟基-环己基-苯基甲酮2％、安息香双甲醚1％、氯化聚丙烯0.6％、稳定剂0.4％、2-叔丁基对苯二酚0.6％以及流平剂0.4％。
所述的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下，
(a)合成端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物：在氮气保护下，向反应釜中加入以质量份数计的100份甲苯，然后再加入45份异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌均匀后向其中滴加含二月桂酸二丁基锡1.5份的甲基丙烯酸羟丙酯15份，控制温度在66c之间，搅拌反应3小时，然后升高温度至85℃，继续反应80分钟，得到端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物；
(b)合成聚氨酯丙烯酸酯预聚物：在步骤(a)中的端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物中加入聚醚二元醇90份，继续在85c下反应，3小时，降低温度至50℃，向其中活性炭3份，搅拌吸附45分钟后，过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
所述的活性硼硅增粘剂的制备方法如下：
(1)含氢硅油的制备：在30c氮气氛围下，按照重量份数计向反应釜中加入80份八甲基环四硅氧烷、10份六苯基环三硅氧烷与10份四甲基环四硅氧烷，然后加入5份浓硫酸，搅拌反应1小时后，加入1.5份1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，继续反应3.5小时，反应结束后静置分层去除底层酸水，上层油层用碳酸钠中和至中性，过滤得到含氢硅油。
(2)活性硼硅增粘剂的制备：在氮气保护下按照质量分数计取步骤(1)中制备的含氢硅油100份、甲苯100份、三(五氟苯基)硼烷0.02份搅拌均匀后向其中滴加5份丙烯酸羟乙酯溶于10份甲苯的溶液，滴加完成后控制温度至30℃，反应30分钟，然后再向其中滴加4份硼酸三甲酯溶于10份甲苯的溶液，升高温度至50℃继续反应2小时，降低温度至室温，加入2份活性炭搅拌吸附0.5小时后过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物得到活性硼硅增粘剂。
将所制备的uv固化胶置于固化波长为380-420nm的uv固化机中固化，uv光源能量1600mj/cm2，固化10秒后测试其性能：邵氏d硬度86-88；粘结强度(玻璃/不锈钢)19.2mpa；冲击强度24j/m；5％热分解温度为299c；玻璃化转变温度为89c。
实施例5
一种高强度、高韧性的uv固化胶，所述的固化胶按照质量百分比由以下组分组成：聚氨酯丙烯酸酯预聚物62％、丙烯酸异冰片酯预聚物15％、甲基丙烯酸羟乙酯10％、活性硼硅增粘剂6％、-羟基-环己基-苯基甲酮2.5％、安息香双甲醚1.5％、y-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷1％、稳定剂0.5％、对苯二酚1％以及流平剂0.5％。
所述的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法如下，
(a)合成端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物：在氮气保护下，向反应釜中加入以质量份数计的100份甲苯，然后再加入55份异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，搅拌均匀后向其中滴加含二月桂酸二丁基锡2份的甲基丙烯酸羟乙酯15份，控制温度在68c之间，搅拌反应3小时，然后升高温度至85c，继续反应100分钟，得到端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物；
(b)合成聚氨酯丙烯酸酯预聚物：在步骤(a)中的端异腈酸酯基丙烯酸酯预聚物中加入聚醚二元醇105份，继续在85c下反应，3小时，降低温度至50c，向其中活性炭2-5份，搅拌吸附50分钟后，过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
所述的活性硼硅增粘剂的制备方法如下：
(1)含氢硅油的制备：在30c氮气氛围下，按照重量份数计向反应釜中加入80份八甲基环四硅氧烷、10份六苯基环三硅氧烷与10份四甲基环四硅氧烷，然后加入5份浓硫酸，搅拌反应1小时后，加入1.5份1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，继续反应4小时，反应结束后静置分层去除底层酸水，上层油层用碳酸钠中和至中性，过滤得到含氢硅油。
(2)活性硼硅增粘剂的制备：在氮气保护下按照质量分数计取步骤(1)中制备的含氢硅油100份、甲苯100份、三(五氟苯基)硼烷0.02份搅拌均匀后向其中滴加5份丙烯酸羟乙酯溶于10份甲苯的溶液，滴加完成后控制温度至30c，反应30分钟，然后再向其中滴加4份硼酸三甲酯溶于10份甲苯的溶液，升高温度至50c继续反应2小时，降低温度至室温，加入2份活性炭搅拌吸附0.5小时后过滤取滤液，减压蒸出甲苯与低沸物得到活性硼硅增粘剂。
将所制备的uv固化胶置于固化波长为380-420nm的uv固化机中固化，uv光源能量1600mj/cm2，固化10秒后测试其性能：邵氏d硬度85-86；粘结强度(玻璃/不锈钢)20.1mpa；冲击强度25j/m；5％热分解温度为308c；玻璃化转变温度为88c。