[发明专利]一种可见光固化胶黏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由可见光引发固化的胶黏剂，以及该胶黏剂的制备方法，属于光固化胶黏剂技术领域。

背景技术

光固化胶黏剂主要用于材料间的密封粘结，比如，制作印刷电路板时粘结表面元件和集成电路块、汽车零部件的粘结、注射针头与针筒的粘结以及牙齿正畸中的粘结。胶黏剂使用时直接利用光引发胶黏剂固化，从而达到密封粘结的效果。根据用途的不同，光固化胶黏剂可分为工业胶黏剂和医用胶黏剂两类。

工业胶黏剂主要指紫外光固化胶（也称UV胶、无影胶），具有常温固化、固化速度快、粘结强度高、使用方便的优点，可用于电器、数字光盘、工艺玻璃和光学仪器仪表等工业产品。但是，紫外光固化胶存在如下几个缺点：1）由于紫外光穿透力差，固化时只能引发胶黏剂浅层固化，无法作用到达胶黏剂深层，导致紫外光固化胶内部常常无法完全固化，密封粘结的效果降低；2）紫外光固化胶都是采用丙烯酸酯低聚物为主要成分，而丙烯酸酯低聚物易挥发、气味大，容易污染环境、影响人体健康；3）固化时人体会接触到紫外线，因而容易引发皮肤炎症、红斑、老化，甚至皮肤癌；4）固化过程中，紫外光能够将空气中的氧气氧化为臭氧，人体长期吸入臭氧容易导致神经中毒、呼吸系统损坏和免疫机能降低的问题。由于紫外光固化胶存在以上缺点，近年来科学家更倾向于研究非紫外光固化的环保型胶黏剂。

医用胶黏剂包括软组织胶黏剂、硬组织胶黏剂和医用压敏胶，其中硬组织胶黏剂主要为可见光固化胶黏剂，但是医用可见光固化胶黏剂的流动性强、粘结强度低、固化时间长，不符合工业胶黏剂的使用要求，因而无法作为工业胶黏剂使用。

除了医用胶黏剂外，医用高分子领域还包括用于齿科修复的可见光固化复合树脂，例如中国专利文献CN103211711A公开了一种齿科修复用高模量高耐磨复合树脂，其包括28-38wt%的树脂机体、60-70wt%的硅烷化无机填料以及1-2wt%的光引发剂体系，所述树脂单体包括主单体和稀释剂，所述主单体为双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯或氨基甲基丙烯酸酯双甲基丙烯酸酯，所述稀释剂为二甲基丙烯酸三乙二醇酯或二乙二醇二甲基丙烯酸酯，所述主单体与所述稀释剂的重量比为5:3-7:3；所述硅烷化无机填料为仿生纳米纤维HAP和纳米二氧化硅团簇任意比例的混合物；所述光引发剂体系包括主引发剂和助引发剂，所述主引发剂为樟脑醌或2,3-丁二酮，所述助引发剂为对二甲氨基苯甲酸乙酯或N，N-二甲基对甲苯胺，所述主引发剂与所述助引发剂的重量比为1:1-1:4。

上述技术的可见光固化复合树脂用于医用领域，可解决牙齿修复的问题且对人体无害；虽然上述复合树脂采用非紫外光—可见光引发固化且成分环保，但是却无法作为工业胶黏剂使用，这是由于上述可见光固化复合树脂无流动性、粘结强度低、固化时间长，这与工业胶黏剂具有一定的流动性、粘结强度高、固化速度快的性能要求不匹配。而且，对于如何得到符合工业胶黏剂性能要求、成分环保且由可见光引发的工业胶黏剂，本领域技术人员一直找不到解决方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中工业胶黏剂因使用紫外光引发和含有有害成分存在缺点，医用可见光固化胶黏剂和可见光固化复合树脂虽然采用可见光引发，但是无法满足工业上的性能要求，而且本领域技术人员一直无法得到由可见光引发固化、成分环保且符合工业上性能要求的胶黏剂；进而提出一种符合工业性能要求、成分环保的可见光固化胶黏剂。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可见光固化胶黏剂，以重量百分数计，其包括：

甲基丙烯酸酯单体：20-50%

甲基丙烯酸酯稀释剂：10-30%

可见光引发剂：大于0且小于或等于5%

无机填料：30-68%

纳米气相二氧化硅：0.1-5%

所述甲基丙烯酸酯单体为双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯和双季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种；

所述甲基丙烯酸酯稀释剂为含有两个或两个以上甲基丙烯酸酯官能团的单体；

所述无机填料为二氧化硅、玻璃粉或氧化铝粉。

所述无机填料的粒径为0.7-4μm，所述纳米气相二氧化硅的粒径为5-20nm。

所述甲基丙烯酸酯稀释剂为二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、1,4-环己烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯和双三羟基甲基丙烷四甲基丙烯酸酯中的至少一种。