一种紫外光固化胶粘剂及其制备方法与流程

本发明涉及胶粘剂，尤其一种紫外光固化胶粘剂及其制备方法。

背景技术：

1、目前，紫外光固化胶粘剂应用广泛，具有良好的发展前景。丙烯酸酯是目前应用最多的光固化物之一，传统的丙烯酸酯的收缩率大，导致材料易脆易变形、可靠性降低，且疏水性差，易受到水蒸气的影响，行业内人员通常会用由丙烯酸和环氧类物质通过开环反应得到的环氧丙烯酸酯树脂来作为改性剂，提高合成树脂的柔韧性，但易使合成树脂的耐磨性和硬度降低，因此开发出一种柔韧性好，疏水性能优异、耐磨性好、流动性强的紫外光固化胶粘剂具有重要的意义。

2、申请号为cn201911084463.x的专利公开了一种紫外光固化胶粘剂及其制备方法和应用，该发明的胶粘剂由单体a(含巯基羧酸酯类化合物或三羟甲基丙烷)、单体b(聚乙二醇二丙烯酸酯类或三丙烯酸酯类化合物)、环氧树脂以及各种助剂组成，制备出的胶粘剂具有粘结性能好、气味小等优点，但是将其应用在电子领域时应考虑胶粘剂的疏水性，而公告号cn117070176b的专利公开了一种紫外光固化胶及其制备方法，包括丙烯酸酯单体20-35份，改性环氧丙烯酸酯40-55份，光引发剂2-6份，稀释剂10-20份，消泡剂3-5份，抗氧化剂1-3份，只考虑到了柔韧性和耐水性的提高，没有充分考虑到添加过多溶剂对胶粘剂的剪切拉伸强度的影响，且添加的光引发剂易残留在树脂中与其他成分发生化学反应，产生有色物质，从而引起黄变，影响美观及性能。在电子领域中常将紫外光固化胶粘剂应用到产品表面涂层，需要的紫外光固化胶粘剂强度大且耐黄性高从而提高电子产品的耐用性。为了提高紫外光固化胶粘剂的强度和耐黄变的性能，本发明涉及到的一种紫外光固化胶粘剂及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中紫外光固化胶粘剂中光引发剂迅速分解产生自由基，众多自由基无法继续反应而残留下来从而导致涂层易变黄，耐黄性较差及强度弱，而提出的一种紫外光固化胶粘剂及其制备方法。

2、本发明提出了一种紫外光固化胶粘剂及其制备方法，制备所述紫外固化胶粘剂原料包括：丙烯酸酯单体、改性环氧丙烯酸酯树脂、光引发剂和疏水性氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料。

3、进一步的，制备所述紫外固化胶粘剂原料以重量份数计，包括：丙烯酸酯单体20-40份、改性环氧丙烯酸酯树脂50-70份、光引发剂1-10份和疏水性氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料5-10份。

4、进一步的，所述丙烯酸酯单体包括单官能度丙烯酸酯单体、二官能度丙烯酸酯单体和三官能度丙烯酸酯单体中的一种或多种。

5、进一步的，所述光引发剂选自1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮和2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的其中一种。

6、进一步的，所述改性环氧丙烯酸酯树脂原料以重量份数计，包括：60-80份环氧丙烯酸酯低聚物、35-50份丙烯酸2-苯氧基乙酯和5-15份丙烯酸十二烷基酯。

7、进一步的，所述环氧丙烯酸酯低聚物原料以重量份数计，包括：100-150份环氧树脂、20-30份丙烯酸和10-20份3，3’-二硫代二丙酸、3-10份对苯二酚和0.1-0.5份催化剂四丁基溴化铵。

8、进一步的，制备所述改性环氧丙烯酸酯树脂方法包括以下步骤：在氮气保护和机械搅拌下，将环氧树脂、丙烯酸和3，3’-二硫代二丙酸混合在三口烧瓶中，加入对苯二酚、催化剂四丁基溴化铵油浴加热至90℃反应1小时，再升温至110℃反应2h，得到环氧丙烯酸酯低聚物，将环氧丙烯酸酯低聚物与丙烯酸2-苯氧基乙酯和丙烯酸十二烷基酯混合，得到改性环氧丙烯酸酯树脂。

9、进一步的，制备所述疏水性氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料方法包括以下步骤：在氮气气氛下，加入乙醇、八水氧氯化锆和乙酰丙酮在35℃搅拌反应半小时，加入三乙胺，在35℃搅拌反应3小时，得到氧化锆纳米粒子，将氧化锆纳米粒子加入乙醇，加入氨水、十六烷基三甲基溴化铵和四乙氧基硅烷，搅拌后室温放置24小时，过滤分离，在550℃下煅烧，得到氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料；将十二烷基三甲氧基硅烷与乙醇混合，加入冰醋酸将ph值调节至5，室温下水解，将所述氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料加入，室温下反应12小时，离心除去上清液后得到疏水性氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料；

10、优选的，550℃下煅烧时间为5h；

11、优选的，室温下水解时间为1小时。

12、进一步的，制备方法包括以下步骤：将丙烯酸酯单体和改性环氧丙烯酸酯树脂混合搅拌，再加入光引发剂，以700rpm的转速搅拌，加入疏水性氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料，在800rpm的转速下搅拌60min，过滤后静置，得到所述紫外光固化胶粘剂；

13、优选的，以700rpm的转速搅拌时间为80min；

14、优选的，在800rpm的转速搅拌时间为60min；

15、优选的，过滤后静置时间为3h。

16、本发明提出的一种紫外光固化胶粘剂及其制备方法，具有以下有益效果：

17、1、改性环氧丙烯酸酯树脂的制备中用3，3’-二硫代二丙酸给环氧丙烯酸酯低聚物提供二硫键，提高了树脂交联密度，形成的网状结构能协助疏水性氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料均匀分散，提高了其与溶剂、助剂的相容性，提高了强度，增强了耐黄性；

18、2、合成的氧化锆纳米粒子从物理层面上提供了更多三维角度的支撑，弥补了过多溶剂带来的强度上的减弱，提高了合成树脂的强度；

19、3、十二烷基三甲氧基硅烷含有较长的疏水基团，使树脂分子之间的相互作用力增强，提高了疏水性，介孔二氧化硅球作为氧化锆纳米粒子和疏水性的有机硅偶联剂中间的介质，在保护氧化锆并提供高效加载，使其均匀分散，避免团聚现象，增强疏水性的同时增强了树脂强度和耐黄变性；

20、4、各配方协同增效、相互补充促进，使得制备出的树脂在提高柔韧性、疏水性的同时，弥补其剪切拉伸强度受到的影响，性能同时提高。

技术特征：

1.一种紫外光固化胶粘剂，其特征在于，包括以下原料：丙烯酸酯单体、改性环氧丙烯酸酯树脂、光引发剂和疏水性氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的紫外固化胶粘剂，其特征在于，制备所述紫外固化胶粘剂原料以重量份数计，包括：丙烯酸酯单体20-40份、改性环氧丙烯酸酯树脂50-70份、光引发剂1-10份和疏水性氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料5-10份。

3.根据权利要求1或2所述的紫外固化胶粘剂，其特征在于，所述丙烯酸酯单体包括单官能度丙烯酸酯单体、二官能度丙烯酸酯单体和三官能度丙烯酸酯单体中的一种或多种。

4.根据权利要求1-3任一所述的紫外固化胶粘剂，其特征在于，所述光引发剂选自1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮和2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦中的其中一种。

5.根据权利要求1-4任一所述的紫外固化胶粘剂，其特征在于，所述改性环氧丙烯酸酯树脂原料以重量份数计，包括：60-80份环氧丙烯酸酯低聚物、35-50份丙烯酸2-苯氧基乙酯和5-15份丙烯酸十二烷基酯。

6.根据权利要求1-5任一所述的紫外固化胶粘剂，其特征在于，所述环氧丙烯酸酯低聚物原料以重量份数计，包括：100-150份环氧树脂、20-30份丙烯酸和10-20份3，3’-二硫代二丙酸、3-10份对苯二酚和0.1-0.5份催化剂四丁基溴化铵。

7.根据权利要求1-6任一所述的紫外固化胶粘剂，其特征在于，制备所述改性环氧丙烯酸酯树脂方法包括以下步骤：在氮气保护和机械搅拌下，将环氧树脂、丙烯酸和3，3’-二硫代二丙酸混合在三口烧瓶中，加入对苯二酚、催化剂四丁基溴化铵油浴加热至90℃反应1小时，再升温至110℃反应2h，得到环氧丙烯酸酯低聚物，将环氧丙烯酸酯低聚物与丙烯酸2-苯氧基乙酯和丙烯酸十二烷基酯混合，得到改性环氧丙烯酸酯树脂。

8.根据权利要求1-7任一所述的紫外固化胶粘剂，其特征在于，制备所述疏水性氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料方法包括以下步骤：在氮气气氛下，加入乙醇、八水氧氯化锆和乙酰丙酮在35℃搅拌反应半小时，加入三乙胺，在35℃搅拌反应3小时，得到氧化锆纳米粒子，将氧化锆纳米粒子加入乙醇，加入氨水、十六烷基三甲基溴化铵和四乙氧基硅烷，搅拌后室温放置24小时，过滤分离，在550℃下煅烧，得到氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料；将十二烷基三甲氧基硅烷与乙醇混合，加入冰醋酸将ph值调节至5，室温下水解，将所述氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料加入，室温下反应12小时，离心除去上清液后得到；

9.根据权利要求1-8任一所述的紫外固化胶粘剂，其特征在于，制备方法包括以下步骤：将丙烯酸酯单体和改性环氧丙烯酸酯树脂混合搅拌，再加入光引发剂，以700rpm的转速搅拌，加入疏水性氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料，在800rpm的转速下搅拌60min，过滤后静置，得到所述紫外光固化胶粘剂；

技术总结本发明公开了一种紫外光固化胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂技术领域，包括以下重量份的组分：丙烯酸酯单体20‑40份、改性环氧丙烯酸酯树脂50‑70份、光引发剂1‑10份和疏水性氧化锆纳米粒子表面修饰的介孔二氧化硅纳米复合材料5‑10份。本申请的紫外光固化胶粘剂具有优秀的耐黄变性和较高的剪切拉伸强度。技术研发人员：石素娜,刘家军受保护的技术使用者：深圳市深赛尔股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18