一种快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水

本发明具体涉及一种快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水及其制备方法，属于环保型胶黏剂。

背景技术：

1、金属或玻璃制品的制造过程中，常需要对零件某个位置进行临时保护，后续再去除保护胶进行下一个工序或得到成品。当这个加工过程采用连续化、自动化加工工艺时，需要固化速度快(几秒可固化)、粘结强度高、可连续施胶的快速固化胶水。满足以上工艺要求的胶水有氰基丙烯酸酯瞬干胶。氰基丙烯酸酯瞬干胶以小分子醇或空气中的水(湿气)做引发剂，引发氰基丙烯酸酯进行阴离子聚合反应，快速将胶水固化。氰基丙烯酸酯单体极性大，对金属和玻璃有非常好的粘接强度。但是，瞬干胶与金属或玻璃之间粘接太牢固，使固化后的瞬干胶从金属或玻璃件表面去除特别困难。另外，瞬干胶的黏度普遍较低，难以一次施工得到较厚的胶层；氰基丙烯酸酯瞬干胶依靠湿气引发聚合反应，施工时瞬干胶涂层较厚的话，不利于水分子向胶层内部的渗透，影响固化反应。因此，为了满足固化速度快、一次性施胶厚度大、对金属或玻璃件粘接强度高、易被水分子溶胀(易去除)等实际生产工艺需求，对紫外光固化胶水用光固化树脂(或活性单体)的结构设计提出了挑战。

技术实现思路

1、针对固化速度快、一次性施胶厚度大、对金属或玻璃粘接强度高、易被水溶胀好去除的紫外光固化胶水的研究难点，为解决上述技术问题，本发明提出了一种快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水。本发明的紫外光固化胶水通过分子结构设计，将超支化的大分子聚醚结构引入活性单体中，满足了对金属或玻璃的粘接强度高、易被水溶胀好去除的要求，由其配制的紫外光固化胶水满足连续加工作业的工艺需求。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、一种快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水，按照重量份数计包括：

4、含氮原子丙烯酸酯单体40-55份，

5、聚乙二醇二丙烯酸酯10-15份，

6、聚乙二醇丙烯酸酯20-30份，

7、超支化聚醚醇丙烯酸酯10-15份，

8、气相二氧化硅1-2份；

9、光引发剂1-3份；

10、其中，含氮原子的丙烯酸酯为丙烯酰吗啉、n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二乙基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺中的至少一种，

11、聚乙二醇二丙烯酸酯为聚乙二醇(1000)二丙烯酸酯、聚乙二醇(800)二丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯及聚乙二醇(400)二丙烯酸酯的至少一种，

12、聚乙二醇丙烯酸酯为聚乙二醇(600)丙烯酸酯、聚乙二醇(400)丙烯酸酯、聚乙二醇(200)丙烯酸酯的至少一种，

13、超支化聚醚醇丙烯酸酯为

14、

15、中的至少一种。

16、优选，光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、omnirad 2959(igm公司)、光引发剂500(巴斯夫)中的至少一种。

17、优选，所述气相二氧化硅为卡博特(cabote)的m5、赢创(evonik)的aerosil a380、赢创aerosila200中的至少一种。

18、本发明的紫外光固化胶水用于金属或玻璃的临时保护，尤其适合自动化生产工序。

19、上述快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水的使用方法，包括以下步骤：

20、(1)按照权利要求1的重量份数计，加入聚乙二醇二丙烯酸酯和聚乙二醇丙烯酸酯，在搅拌条件下，加入气相二氧化硅；控制温度不超过40℃、压力不超过-0.1mpa，边搅拌边抽真空20-60min；

21、(2)另取含氮原子的丙烯酸酯和光引发剂，搅拌至光引发剂完全溶解后得到混合溶液；

22、(3)卸压后，在搅拌条件下，依次向步骤(1)中加入超支化聚醚醇丙烯酸酯和步骤(2)的混合溶液，然后，搅拌20-60min后过滤包装即得。

23、本发明的超支化聚醚醇丙烯酸酯的反应式如下：

24、

25、其中，a:b＝1-1.5:1且n＝1-3，(式i)。

26、本发明的超支化聚醚醇丙烯酸酯的分子主链为水溶性聚醚结构，结构中含有1～3个活性丙烯酸酯双键，其余官能团为羟基；超支化聚醚醇丙烯酸酯的平均分子量为1.5×103-8×103g/mol，其分子量分布在1.5-3.5范围内。

27、与现有技术相比，本发明的有益之处在于：本发明的固化胶水具有固化速度快、施胶厚度可调、对金属或玻璃粘接强度高、水溶胀易去除的优点，满足了对金属或玻璃的粘接强度高、易去除的要求。

28、本发明的快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水涂覆后，初期粘接强度高；当需要剥离时，通过浸润或浸泡水后30min即可剥离。

29、本发明的快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水浸泡在水中吸收速率快、溶胀比大，剥离速度快，适合临时保护金属件的连续化、自动化加工工艺。

30、而且，由于本发明胶水配方中添加了适量的纳米级亲水气相二氧化硅，赋予胶水较好的透明度和触变性。因此，在金属或玻璃件上施胶时，本发明涂覆胶水的厚度可调，可得到厚度满意的胶层。

31、本发明的胶水固化速度快在于(1)由于本发明胶水组份中超支化聚醚醇丙烯酸酯单体分子外围为大量羟基，确保胶水与金属或玻璃之间有足够强的粘接性；(2)超支化聚醚醇丙烯酸酯分子结构中含有大量空腔，可吸收掉胶水在固化过程中产生的体积收缩，释放因胶水固化产生的内应力，使胶水保持持久的高粘接性；(3)此外，紫外光固化胶水的组份中含有大量富电子原子(n、o)的单体，这些富电子原子易与金属或玻璃表面形成氢键，使胶水与金属或玻璃基材粘接更牢固；

32、本发明的胶水可水剥离易去除在于(1)由于超支化聚醚醇丙烯酸酯中超分子聚醚结构单元占据的空间多且不规则，导致胶层内部分子链排列更为疏松，相对疏松的分子链排列有利于水分子在胶层中扩散和迁移，加快胶层的吸水溶胀速率；(2)再者，超分子聚醚分子结构中存有大量空腔可容纳更多自由水，进一步放大胶层的吸水溶胀率，因此也提高了胶层的剥离效率；(3)本发明的紫外光固化胶水的组份都是水溶性的，固化后的胶层在水中能快速溶胀，胶层与金属或玻璃表面之间易形成破坏性剪切力，因此使得固化后的胶层极易从基材表面自动剥离。

技术特征：

1.一种快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水，其特征在于按照重量份数计包括：

2.根据权利要求1所述一种快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水，其特征在于气相二氧化硅为卡博特(cabote)的m5、赢创(evonik)的aerosil a380、赢创aerosila200中的至少一种。

3.根据权利要求1所述一种快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水，其特征在于光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、omnirad 2959(igm公司)、光引发剂500(巴斯夫)中的至少一种。

4.权利要求1所述一种快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水。本发明的胶水按照重量份数计包括：含氮原子丙烯酸酯单体40‑55份、聚乙二醇二丙烯酸酯10‑15份、聚乙二醇丙烯酸酯20‑30份、超支化聚醚醇丙烯酸酯10‑15份、气相二氧化硅1‑2份和光引发剂1‑3份。本发明的快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水涂覆后，初期粘接强度高；当需要剥离时，通过浸润或浸泡水后30min即可剥离。本发明的快速固化且可水剥离的紫外光固化胶水浸泡在水中吸收速率快、溶胀比大，剥离速度快，适合临时保护金属件的连续化、自动化加工工艺。技术研发人员：郑耀臣,朱远成,郑月帅,郑宇,褚子涵,周宇峰,姜梦林受保护的技术使用者：烟台大学技术研发日：技术公布日：2024/7/4