屏幕用粘结剂及其使用方法与流程

本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及一种屏幕用粘结剂，一种屏幕用粘结剂的使用方法。

背景技术：

随着电子和信息产业的快速发展，消费电子产品的显示屏幕也经历着从平面屏到柔性屏的更新升级阶段。相对于传统屏幕，柔性屏幕优势明显，不仅在体积上更加轻薄，功耗上也低于原有器件，有助于提升设备的续航能力，同时基于其可弯曲、柔韧性佳的特性，其耐用程度也大大高于以往屏幕。正由于以上优点，柔性屏将对可穿戴式设备的应用带来深远的影响，未来将随着个人智能终端的不断渗透而广泛应用。柔性屏边框用粘结剂的性能要求高于传统的显示器边框用密封胶，要求对塑胶膜材粘结力强、柔韧性好，且耐水煮，吸湿性小。

目前，屏幕用粘结剂多采用环氧树脂，但是，环氧树脂在固化开环后会形成较密集的三维网络结构，使其固化产物存在脆性大、易开裂、内应力较大的等缺点，不利于其在柔性屏密封上的正常使用。现有屏幕用粘结剂无法同时具有韧性好、粘接力强、阻隔性能好等特性，不利于在柔性屏幕上的应用。有机硅能够在一定程度上改善环氧树脂的性能，但是，有机硅与环氧树脂的相容性较差，二者难以通过共混的方法达到环氧树脂增韧的目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种屏幕用粘结剂，旨在解决现有屏幕用粘结剂无法同时具有韧性好、粘接力强、阻隔性能好等特性，与柔性屏幕适应性差等技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种屏幕用粘结剂的使用方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种屏幕用粘结剂，所述屏幕用粘结剂包括a组分和b组分；其中，所述a组分包括质量比为1：(0.25-0.4)：(0.05-0.1)的双酚a型环氧树脂、有机硅改性环氧树脂和纳米材料；所述b组分包括质量比为1：(0.05-0.1)固化剂和固化促进剂；所述屏幕用粘结剂在使用时按质量比为(2-2.8)：1将所述a组分和所述b组分混合后使用。

优选地，所述有机硅改性环氧树脂选自经氨基硅油和硅烷偶联剂改性后的环氧树脂。

优选地，所述有机硅改性环氧树脂的步骤包括：将所述环氧树脂、所述氨基硅油和所述硅烷偶联剂混合后添加催化剂，在温度为100～120℃的条件下反应1～3小时，得到有机硅改性环氧树脂。

优选地，所述氨基硅油、所述硅烷偶联剂、所述环氧树脂和所述催化剂的质量比为(2.5-3.5)：(0.8-1.5)：(9-11)：(0.1-0.2)。

优选地，所述氨基硅油的数均分子量为2000～4000；和/或，

所述硅烷偶联剂选自kh560、kh550、kh570、kh580中的至少一种；和/或，

所述环氧树脂选自：双酚a型环氧树脂e-55、双酚a型环氧树脂e-56、双酚a型环氧树脂e-44、双酚a型环氧树脂e-51中的至少一种；和/或，

所述催化剂选自：二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、醋酸二丁基锡中的至少一种。

优选地，所述纳米材料选自：纳米二氧化硅、纳米二氧化钛中的至少一种；和/或，

所述纳米材料的粒径为50～150纳米；和/或，

所述双酚a型环氧树脂选自：e-55、e-56、e-44、e-51中的至少一种。

优选地，所述固化剂包括数均分子量为400的聚醚胺和数均分子量为2000的聚醚胺；和/或，

所述固化促进剂选自：dmp-10、dmp-20、dmp-30中的至少一种。

优选地，所述固化剂中所述数均分子量400的聚醚胺与所述数均分子量2000的聚醚胺的质量比为1：(0.4-0.5)。

相应地，一种上述的屏幕用粘结剂的使用方法，包括步骤：在温度为20～30℃的条件下，将所述a组分和所述b组分混合处理60～90分钟后使用。

优选地，所述混合处理采用转速为300～500转/分钟的搅拌分散。

本发明提供的屏幕用粘结剂，包括a组分和b组分；所述a组分包括质量比为1：(0.25-0.4)：(0.05-0.1)的双酚a型环氧树脂、有机硅改性环氧树脂和纳米材料；其中，环氧树脂具有优异的粘接性能，耐化学稳定性以及固化收缩率小等特性，有机硅具有低表面能及柔韧性好等优点，有机硅改性后的环氧树脂既降低了环氧树脂的内应力，缓解了环氧树脂固化产物的脆性、易开裂等缺点，又增加了环氧树脂的耐热性能；并且有机硅改性后的环氧树脂与双酚a型环氧树脂和纳米材料有更好的相容性，使a组分分散混合更均匀。所述b组分包括质量比为1：(0.05-0.1)固化剂和固化促进剂，所述屏幕用粘结剂在使用时按质量比为(2-2.8)：1将所述a组分和所述b组分混合后使用，通过b组分中的固化剂和固化促进剂使a组分中树脂、纳米材料等组分固化，将屏幕牢牢地粘结在电子设备上。本发明提供的屏幕用粘结剂通过ab组分的协同作用，具有韧性好，粘接力强，阻隔水汽和氧气等性能好，尤其适应于柔性屏幕。

本发明提供的屏幕用粘结剂包括的a组分和b组分在使用前分开保存，使用时在20～30℃的条件下，将所述a组分和所述b组分混合处理60～90分钟后即可使用，此时粘结剂固化效果好，固化后粘结效果好，柔韧性好，适用于柔性屏幕，且耐候性好，阻隔水汽和空气效果好。本发明屏幕用粘结剂的使用方法，操作简单方便，应用灵活性高。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。

本发明实施例提供了一种屏幕用粘结剂，所述屏幕用粘结剂包括a组分和b组分；其中，所述a组分包括质量比为1：(0.25-0.4)：(0.05-0.1)的双酚a型环氧树脂、有机硅改性环氧树脂和纳米材料；所述b组分包括质量比为1：(0.05-0.1)固化剂和固化促进剂；所述屏幕用粘结剂在使用时按质量比为(2-2.8)：1将所述a组分和所述b组分混合后使用。

本发明实施例提供的屏幕用粘结剂，包括a组分和b组分；所述a组分包括质量比为1：(0.25-0.4)：(0.05-0.1)的双酚a型环氧树脂、有机硅改性环氧树脂和纳米材料；其中，环氧树脂具有优异的粘接性能，耐化学稳定性以及固化收缩率小等特性，有机硅具有低表面能及柔韧性好等优点，有机硅改性后的环氧树脂既降低了环氧树脂的内应力，缓解了环氧树脂固化产物的脆性、易开裂等缺点，又增加了环氧树脂的耐热性能；并且有机硅改性后的环氧树脂与双酚a型环氧树脂和纳米材料有更好的相容性，使a组分分散混合更均匀。所述b组分包括质量比为1：(0.05-0.1)固化剂和固化促进剂，所述屏幕用粘结剂在使用时按质量比为(2-2.8)：1将所述a组分和所述b组分混合后使用，通过b组分中的固化剂和固化促进剂使a组分中树脂、纳米材料等组分固化，将屏幕牢牢地粘结在电子设备上。本发明实施例提供的屏幕用粘结剂通过ab组分的协同作用，具有韧性好，粘接力强，阻隔水汽和氧气等性能好，尤其适应于柔性屏幕。

在一些实施例中，所述a组分包括质量比为1：(0.25-0.4)：(0.05-0.1)的双酚a型环氧树脂、有机硅改性环氧树脂和纳米材料，其中，所述有机硅改性环氧树脂选自经氨基硅油和硅烷偶联剂改性后的环氧树脂。本发明实施例采用具有低表面能及优异柔韧性的氨基硅油和硅烷偶联剂对环氧树脂进行改性，一方面，氨基硅油和硅烷偶联剂等有机硅能够降低环氧树脂的内应力，增加环氧树脂的耐热性能，避免环氧树脂在固化开环后形成较密集的三维网络结构，使固化产物存在脆性大，易开裂等缺点；另一方面，氨基硅油和硅烷偶联剂等有机硅含有氨基等活性基团，与环氧树脂有较好的相容性，选用的有机硅中含有的活性官能团能与环氧树脂的环氧官能团能够发生反应，使二者以化学键的形式紧密结合，使有机硅与环氧树脂通过简单的共混即可完成改性，实现对环氧树脂改性增韧的目的。另外，a组分中双酚a环氧树脂的含量有效确保了粘结剂的粘度；有机硅改性环氧树脂的含量既能够较好的改善有机硅与树脂的相容性，又降低了树脂的内应力，增大了韧性，缓解了粘结剂固化后存在的脆性大，易开裂问题；纳米材料增加了粘结剂的机械强度。

在一些实施例中，所述有机硅改性环氧树脂的步骤包括：将所述环氧树脂、所述氨基硅油和所述硅烷偶联剂混合后添加催化剂，在温度为100～120℃的条件下反应1～3小时，得到有机硅改性环氧树脂。本发明实施例有机硅改性环氧树脂的步骤通过将环氧树脂、氨基硅油和硅烷偶联剂混合后，再添加催化剂，在100～120℃的温度条件下经2～3小时催化有机硅与树脂之间的交联聚合，即可实现氨基硅油和硅烷偶联剂等有机硅对环氧树脂的改性，降低环氧树脂的内应力，增加其耐热性能。

在一些实施例中，所述氨基硅油、所述硅烷偶联剂、所述环氧树脂和所述催化剂的质量比为(2.5-3.5)：(0.8-1.5)：(9-11)：(0.1-0.2)。本发明实施例按所述氨基硅油、所述硅烷偶联剂、所述环氧树脂和所述催化剂的质量比为(2.5-3.5)：(0.8-1.5)：(9-11)：(0.1-0.2)，将环氧树脂、氨基硅油和硅烷偶联剂混合后，再添加催化剂，在100～120℃的温度条件下经2～3小时催化有机硅与树脂之间的交联聚合，该质量配比的各原料组合物使氨基硅油和硅烷偶联剂等有机硅对环氧树脂有最佳的改性效果，既不会因有机硅含量太高影响环氧树脂的粘结强度，柔韧性，耐候性，又不会因有机硅含量太低对环氧树脂的改性效果不明显。

在一些实施例中，所述氨基硅油的数均分子量为2000～4000。本发明实施例采用数均分子量为2000～4000的氨基硅油对环氧树脂进行改性，其中硅油中的氨基等活性基团与环氧树脂的环氧官能团发生反应，使二者以化学键的形式紧密结合，既能够增强环氧树脂与有机硅的相容性，使a组分分散更均匀，又能够增强树脂的阻燃性、耐候性、拉伸撕裂强度等性能。

在一些实施例中，所述硅烷偶联剂选自kh560、kh550、kh570、kh580中的至少一种。本发明实施例采用的kh560、kh550、kh570、kh580中的至少一种硅烷偶联剂对环氧树脂进行改性，硅烷偶联剂中即含有可以和被粘的电子屏幕等骨架材料结合的基团，又含有可以与树脂等高分子材料结合的基团，从而在粘结界面形成强力较高的化学键，能够显著改善电子屏幕等玻璃纤维与树脂的粘合性能，大大提高粘结剂的粘接强度、耐水、耐气候等性能。

在一些实施例中，所述环氧树脂选自双酚a型环氧树脂e-55、双酚a型环氧树脂e-56、双酚a型环氧树脂e-44、双酚a型环氧树脂e-51中的至少一种。本发明实施例采用的这些双酚a型环氧树脂至少含有两个反应性环氧基团，固化后对各种材料的黏着力很强、有很强的耐化学腐蚀性、力学强度很高、电绝缘性好、耐腐蚀等。并且，环氧树脂可以在相当宽的温度范围内固化，而且固化时体积收缩小。

在一些实施例中，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、醋酸二丁基锡中的至少一种。本发明实施例采用的这些催化剂均能够有效催化氨基硅烷和硅烷偶联剂等有机硅对环氧树脂的改性，生成有机硅改性环氧树脂。

在一些具体实施例中，所述氨基硅油的数均分子量为2000，所述硅烷偶联剂选自kh560，所述环氧树脂选自双酚a型环氧树脂e-55，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡，按数均分子量为2000氨基硅油、硅烷偶联剂kh560、双酚a型环氧树脂e-55和二月桂酸二丁基锡的质量比为(2.5-3.5)：(0.8-1.5)：(9-11)：(0.1-0.2)，将环氧树脂、氨基硅油和硅烷偶联剂混合后，再添加催化剂，在100～120℃的温度条件下经2～3小时催化有机硅与树脂之间的交联聚合。本发明实施例采用这些具体组分对环氧树脂进行改性，使有机硅改性环氧树脂综合性能更优异。

在一些实施例中，所述a组分包括质量比为1：(0.25-0.4)：(0.05-0.1)的双酚a型环氧树脂、有机硅改性环氧树脂和纳米材料，其中，所述纳米材料选自：纳米二氧化硅、纳米二氧化钛中的至少一种。本发明实施例a组分中添加的纳米二氧化硅、纳米二氧化钛等纳米材料，通过纳米材料自身的表面界面效应，小尺寸效应和宏观量子隧道效应等特性，能够显著提升粘结剂的机械强度，若纳米材料含量过高，则会降低粘结剂的粘结性能。在一些实施例中，纳米材料同时包含有纳米二氧化硅和纳米二氧化钛，通过两者同时调节粘结剂的性能，使粘结剂有更优异的机械强度等性能。

在一些实施例中，所述纳米材料的粒径为50～150纳米，小粒径的纳米材料有更大的比表面积，对粘结剂机械强度的改性效果更佳，并且小粒径的纳米材料在树脂中的分散性更好，均匀分散在粘结剂中更好的确保粘结剂的粘结效果。

在一些实施例中，所述a组分包括质量比为1：(0.25-0.4)：(0.05-0.1)的有机硅改性环氧树脂、双酚a型环氧树脂和纳米材料，其中，所述双酚a环氧树脂选自e-55、e-56、e-44、e-51中的至少一种。本发明实施例a组分中添加的少量双酚a环氧树脂能够有效确保粘结剂的粘结强度和柔韧性。

在一些实施例中，所述b组分包括质量比为1：(0.05-0.1)固化剂和固化促进剂，其中，所述固化剂包括数均分子量为400的聚醚胺和数均分子量为2000的聚醚胺。本发明实施例b组分中固化剂包含数均分子量为400的聚醚胺和数均分子量为2000的聚醚胺，聚醚胺分子量大，能够使产品具有良好的韧性，但会减弱产品的强度；聚醚胺分子量小，则使起固化作用的官能团比例增高，提高产品的强度，但会减少产品的韧性，因此采用数均分子量为400的聚醚胺和数均分子量为2000的聚醚胺的混合物作为固化剂，通过具有良好的强度的数均分子量为400的聚醚胺与具有良好韧性的数均分子量为2000的聚醚胺的协同作用，同时确保产品的强度和韧性。

在一些实施例中，所述固化促进剂选自：dmp-10、dmp-20、dmp-30中的至少一种。本发明实施例采用的dmp-10、dmp-20、dmp-30中的至少一种固化促进剂均含有多的活性基团，对环氧树脂固化促进效果好。

在一些实施例中，所述固化剂中所述数均分子量400的聚醚胺与所述数均分子量2000的聚醚胺的质量比为1：(0.4-0.5)，该质量配比有效确保了产品的强度和韧性。

在一些实施例中，所述屏幕用粘结剂在使用时按质量比为(2-2.8)：1将所述a组分和所述b组分混合后使用，其中，b组分中固化剂和固化促进剂的含量对粘结剂的固化起着重要作用，若b组分含量过高，则会使粘结剂固化速度过快，固化后产品脆性大，柔性差不利于在柔性器件中的应用；若b组含量太低，则固化进程过慢，固化后产物的力学强度下降。

相应地，本发明实施例还提供了一种上述屏幕用粘结剂的使用方法，包括步骤：在温度为20～30℃的条件下，将所述a组分和所述b组分混合处理60～90分钟后使用。

本发明实施例提供的屏幕用粘结剂包括的a组分和b组分在使用前分开保存，使用时在20～30℃的条件下，将所述a组分和所述b组分混合处理60～90分钟后即可使用，此时粘结剂固化效果好，固化后粘结效果好，柔韧性好，适用于柔性屏幕，且耐候性好，阻隔水汽和空气效果好。本发明实施例屏幕用粘结剂的使用方法，操作简单方便，应用灵活性高。

在一些实施例中，在温度为20～30℃的条件下，将所述a组分和所述b组分采用转速为300～500转/分钟的搅拌分散60～90分钟后使用，使ab组分充分混合均匀形成粘结剂，便于ab组分充分接触反应，粘结效果好且均匀。

为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例屏幕用粘结剂的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。

实施例1

一种有机硅改性环氧树脂，包括制备步骤：

在25℃下，将100克的双酚a型环氧树脂e-55和30克的分子量为2000的氨基硅油以及10克的kh560(γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷加入到三口瓶中，在剧烈搅拌下使其混合均匀，再加入1克的二月桂酸二丁基锡，将温度升温到110℃并保持搅拌状态2小时，自然降温冷却后得到有机硅改性环氧树脂产品。

实施例2

一种屏幕用粘结剂，包括制备步骤：

①在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的e51环氧树脂，25g的实施例1制备的有机硅改性环氧树脂，以300转/分钟的速度机械搅拌分散60分钟。在搅拌过程中分3批(每批的质量相同)加入配制好的5g的纳米颗粒组合物，组合物中含有4g的纳米sio2(粒径150nm)，1g的纳米tio2(粒径150nm)，继续搅拌，以400转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，得到最终a组分。

②在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的聚醚胺d400，40g的聚醚胺d2000，7g的固化促进剂dmp-30，以300转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，所制备的成品为b组分。

③将a组分与b组分的固化比例为2.0：1，固化条件为80℃下加热1小时。

实施例3

一种屏幕用粘结剂，包括制备步骤：

①在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的e51环氧树脂，40g的实施例1制备的有机硅改性环氧树脂，以300转/分钟的速度机械搅拌分散60分钟。在搅拌过程中分3批(每批的质量相同)加入配制好的10g的纳米颗粒组合物，组合物中含有8g的纳米sio2(粒径50nm)，2g的纳米tio2(粒径50nm)，继续搅拌，以400转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，得到最终a组分。

②在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的聚醚胺d400，50g的聚醚胺d2000，15g的固化促进剂dmp-30，以300转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，所制备的成品为b组分。

③将a组分与b组分的固化比例为2.8：1，固化条件为80℃下加热1小时。

实施例4

一种屏幕用粘结剂，包括制备步骤：

①在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的e51环氧树脂，30g的实施例1制备的有机硅改性环氧树脂，以300转/分钟的速度机械搅拌分散60分钟。在搅拌过程中分3批(每批的质量相同)加入配制好的8g的纳米颗粒组合物，组合物中含有6.4g的纳米sio2(粒径80nm)，1.6g的纳米tio2(粒径80nm)，继续搅拌，以400转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，得到最终a组分。

②在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的聚醚胺d400，45g的聚醚胺d2000，12g的固化促进剂dmp-30，以300转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，所制备的成品为b组分。

③将a组分与b组分的固化比例为2.3：1，固化条件为80℃下加热1小时。

实施例5

一种屏幕用粘结剂，包括制备步骤：

①在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的e51环氧树脂，30g的实施例1制备的有机硅改性环氧树脂，以300转/分钟的速度机械搅拌分散60分钟。在搅拌过程中分3批(每批的质量相同)加入配制好的8g的纳米颗粒组合物，组合物中含有8g的纳米sio2(粒径80nm)，2g的纳米tio2(粒径80nm)，继续搅拌，以400转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，得到最终a组分。

②在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的聚醚胺d400，50g的聚醚胺d2000，15g的固化促进剂dmp-30，以300转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，所制备的成品为b组分。

③将a组分与b组分的固化比例为2.2：1，固化条件为80℃下加热1小时。

实施例6

一种屏幕用粘结剂，包括制备步骤：

①在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的e51环氧树脂，30g的实施例1制备的有机硅改性环氧树脂，以300转/分钟的速度机械搅拌分散60分钟。在搅拌过程中分3批(每批的质量相同)加入配制好的8g的纳米颗粒组合物，组合物中含有4g的纳米sio2(粒径80nm)，1g的纳米tio2(粒径80nm)，继续搅拌，以400转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，得到最终a组分。

②在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的聚醚胺d400，40g的聚醚胺d2000，14g的固化促进剂dmp-30，以300转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，所制备的成品为b组分。

③将a组分与b组分的固化比例为2.1：1，固化条件为80℃下加热1小时。

实施例7

一种屏幕用粘结剂，包括制备步骤：

①在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的e51环氧树脂，35g的实施例1制备的有机硅改性环氧树脂，以300转/分钟的速度机械搅拌分散60分钟。在搅拌过程中分3批(每批的质量相同)加入配制好的8g的纳米颗粒组合物，组合物中含有8g的纳米sio2(粒径80nm)，1g的纳米tio2(粒径80nm)，继续搅拌，以400转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，得到最终a组分。

②在分散搅拌器内依次加入下列物料：100g的聚醚胺d400，50g的聚醚胺d2000，10g的固化促进剂dmp-30，以300转/分钟的速度机械搅拌分散90分钟，所制备的成品为b组分。

③将a组分与b组分的固化比例为2.5：1，固化条件为80℃下加热1小时。

进一步的，为了验证本发明实施例2～7制备的屏幕用粘结剂的进步性，本发明对实施例2～7制备的屏幕用粘结剂的断裂伸长率、剪切强度和透水率进行了测试，测试结果如下表1所示：

表1

由上述测试结果可知，本发明实施例制备的屏幕用粘结剂具有粘接力强、韧性好、阻水阻氧性能优异等特点，是一款性能优异的柔性屏边框密封用环氧粘接剂。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。