[发明专利]光固化胶粘剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种光固化胶粘剂及其制备方法和应用，其中，光固化胶粘剂制备原料包括丙烯酸酯封端超支化聚酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂、光引发剂和光增感剂，活性稀释剂包括丙烯酸酯型活性稀释剂和环氧化合物型活性稀释剂，光引发剂包括自由基光引发剂和阳离子光引发剂。制备原料以丙烯酸酯封端超支化聚酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂为反应单体，采用丙烯酸酯型活性稀释剂和环氧化合物型活性稀释剂复配成混合稀释剂，在自由基光引发剂和阳离子光引发剂的作用下，可进行阳离子和自由基双固化体系，且体系中各组分相容性佳，制得胶粘剂的整体性能较佳。

技术领域

本发明涉及胶粘剂技术领域，尤其涉及一种光固化胶粘剂及其制备方法和应用。

背景技术

紫外光固化技术是利用光引发剂在紫外光照射下，引发单体进行聚合、接枝、交联等化学反应而达到快速固化的一项技术。由于其具有固化时间短、固化温度低、能量利用率高、不污染环境等经济效益和环保优势，因而在传统领域如涂料、粘合剂、油墨、印刷版材、齿科填料、光波导、微电子、三维制造等得到了广泛的应用。虽然紫外光固化技术得到了长足发展和广泛应用，但目前仍存在表面氧阻聚、固化深层浅等瓶颈问题。如中国专利CN107936903A公开了一种紫外光固化胶的制备方法和应用，采用聚醚基超支化聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯型活性稀释剂等原料，采用紫外光引发链式聚合制备得到兼顾韧性、粘接力、耐温性和耐湿性的平衡的粘胶剂，但该技术存在严重的氧阻聚，固化速度慢。

目前光固化胶粘剂主要采用丙烯酸酯和环氧树脂通过光固化技术制备得到，此胶粘剂氧阻聚严重，固化速度慢，特别是深层固化问题难解决，其光固化速度和光固化深度可控性差。虽然有研究者采用阳离子和自由基双固化体系去提高固化速度和固化深度，但是由于混杂体系中阳离子光固化体系和自由基光固化体系的相容性差，从而导致光固化胶粘剂的综合性能差。

因而，现有的光固化胶粘剂普遍难以同时兼顾深层固化、粘度、固化时间、粘接强度、附着力、防水等综合性能。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于提供一种光固化胶粘剂及其制备方法和应用，此光固化胶粘剂不仅固化速度快、固化收缩率低、粘结力强、附着力好、耐水性好，更重要的是，还可同时解决光固化胶粘剂深层固化不足的难题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种光固化胶粘剂，制备原料包括丙烯酸酯封端超支化聚酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂、光引发剂和光增感剂，所述活性稀释剂包括丙烯酸酯型活性稀释剂和环氧化合物型活性稀释剂，所述光引发剂包括自由基光引发剂和阳离子光引发剂。

与现有技术相比，本发明的光固化胶粘剂具有下述有益效果：

(1)制备原料采用丙烯酸酯封端超支化聚酯，此超支化聚酯的官能度高，支化点较多，具有高度支化的结构，故分子链不易缠结，粘度低，流变性好，不易结晶，同时，再辅以活性稀释剂可进一步降低胶粘剂体系的粘度。因而，本发明的胶粘剂其粘度可控可调，可根据不同使用环境选择不同粘度的胶粘剂。此低粘度的胶粘剂有助于经光照后产生的活性组分在体系中均匀分散和迁移，可以提高底层活性组分的浓度，经加热后烘干可快速实现深层固化。

(2)丙烯酸酯封端超支化聚酯的官能度和光固化活性较好，可在自由基光引发剂的作用下与聚氨酯丙烯酸酯发生光自由基共聚合，在阳离子光引发剂的作用下与环氧树脂发生阳离子共聚合，且聚合后力学性能好，粘接强度高。采用丙烯酸酯型活性稀释剂和环氧化合物型活性稀释剂复配成混合稀释剂，可以控制聚合速度，从而有效控制胶粘剂的固化速度和固化效率，以实现深层固化。且采用的混合稀释剂不仅可发生自由基固化，还可进行阳离子固化，同时丙烯酸酯型活性稀释剂和环氧化合物型活性稀释剂还可改善胶粘剂体系的相容性，以获得整合性能佳的胶粘剂。