[发明专利]一种高透光UV-湿气双固化胶黏剂

说明书

技术领域

本发明创造涉及聚氨酯体系胶黏剂的合成制备领域，具体涉及一种具有高透光性的UV-湿气双固化胶黏剂。

背景技术

紫外光(UV)固化技术是一种高效节能环保的高新固化技术，因具有快速固化、低能耗、高效率、无污染等优点，在胶黏剂方面具有广泛的应用，但由于存在着深层和物件阴影区域难以固化等方面的局限性，使得将UV固化和其他固化方式结合起来的双重固化技术发展起来，扩展了UV固化体系的应用领域。UV-湿气双固化技术便是其中之一，该种双固化胶黏剂体系虽然多数为通过UV引发固化的交联反应，在UV阴影区域由湿气固化补偿固化反应，但两个固化反应的引发机制和固化进程是各自独立且同时存在的，即使不存在紫外光的引发作用，处于潮湿环境中的胶黏剂依然可能经由湿气的引发而缓慢固化，由于空气中的湿度不可能完全被排除，湿气也不可能如紫外光一样在环境中容易进行人为的控制，这样严重影响了胶黏剂在使用前的保存寿命，尤其对于密封状况不好的胶黏剂或已经开启使用但短时间内尚未使用完全的胶黏剂，容易因保存不当或间隔时间过长而失效。

水性聚氨酯材料是UV-湿气双固化胶黏剂的体系之一，其具有优良的柔韧性、耐磨性以及耐冲击性能，且与溶剂型材料相比，在使用过程中不会产生有害物质的挥发，具有环境友好的特点。但由于聚氨酯材料本身的结构特点，其在机械强度、耐热性和韧性方面仍有一些不足之处。另外，由于水性体系含有亲水性基团，体系稳定性和耐酸碱性较差，光泽度也较差。虽然现阶段的研究也尝试了使用环氧树脂或有机硅等对聚氨酯预聚物进行改性，但大多仅限于结构方面对单一性能提升的理论研究，并不能从根本上使胶黏剂的综合性能得到有效提升。

随着电子产品等越来越多尖端科技产品生产发展的需要，对胶黏剂在各方面的性能也提出了更高的要求。例如，为了提高生产效率，往往要求胶黏剂在使用中能够在需要的时候快速固化，从而缩短生产时间。在光学材料领域，或需要具有透明结构要求的粘接结构时，需要胶黏剂具有更高的折射率以及耐黄变等性能，现有技术中常采用引入卤族元素、重金属离子或硫原子等官能团提高有机聚合物的折光率，但这些官能团引入过程不仅操作复杂，成本增加，而且往往副产物多，不利于环境友好。

发明内容

本发明创造为解决现有技术中的问题，提供一种综合性能良好的高透光UV-湿气双固化胶黏剂，不仅能够实现UV引发后的快速固化，而且能够实现UV引发前湿气固化不引发的稳定状态。

本发明创造所采用的技术方案为，一种高透光UV-湿气双固化胶黏剂，由包括以下重量份的原料制成：聚氨酯预聚体30-70份，活性稀释剂1-20份，光引发剂1-10份，流平剂0.01-0.5份，阻聚剂0.1-1份，硅烷偶联剂0.1-10份；其中，所述聚氨酯预聚体由包括下述的原料合成：脂肪族二异氰酸酯、二元醇或多元醇、含羟基的环氧丙烯酸单酯，三者的摩尔比为(1～1.2)：1：(0.5～0.8)。

其中，所述含羟基的环氧丙烯酸单酯由丙烯酸与含苯环的缩水甘油酯类环氧树脂的1个环氧基团通过开环酯化反应获得，在保留了丙烯酸双键的同时，引入环氧基团并形成羟基，还引入了苯环。所述含苯环的缩水甘油酯类环氧树脂优选粘度(25℃)不高于30000mPa·s，折射率不低于1.3的环氧树脂；优选为邻苯二甲酸二缩水甘油酯。将环氧基团引入聚氨酯预聚体，显著改善了胶黏剂的力学性能(包括拉伸强度等)、耐水性即耐溶剂性，提高了聚合物链段的韧性，且酯类的环氧树脂能够比其他类别的环氧树脂提供更低的粘度、更高的粘接强度、以及更高的透光率；同时由于使用的环氧树脂含有苯环，有利于进一步提高体系的稳定性及透光率；另外，由于丙烯酸与环氧基团的开环酯化反应后同时生成羟基引入丙烯酸，省去了单独向丙烯酸中引入羟基的步骤，简化了制备工艺。

其中，所述脂肪族二异氰酸酯优选为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。虽然其反应活性较芳香族二异氰酸酯较弱，但毒性危害小且不易泛黄，能够与二元醇或多元醇的羟基在适当条件下反应完全。

所述二元醇或多元醇优选为乙二醇、己二醇或平均分子量在420以下的聚乙二醇，具有较高的羟值，便于和所述脂肪族二异氰酸酯反应，以及引入所述含苯环的缩水甘油酯类环氧树脂。

所述活性稀释剂优选为甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)或异冰片丙烯酸酯(IBOA)，相对于其他稀释剂具有较大刚性，二者除活性高外，对聚氨酯体系胶黏剂以及其中缩水甘油酯类环氧树脂较弱的耐热性有极大的改善作用，同时提高了水性胶黏剂体系的抗收缩性，同时对胶黏剂的耐磨和抗吸水性也有所改善。