一种具有优异二次粘接强度的可逆丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法、使用方法和应用

本发明属于胶粘剂领域，特别是涉及一种具有优异二次粘接强度的可逆丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法。

背景技术：

1、在科学技术迅速发展的时代，电子产品的更新频率不断加快，这不仅要求元器件的制造要更加精细，而且对作为电子领域中基础而又关键的角色-电子胶粘剂有更高的要求。比如，在电子产品制造过程中，可能会对元器件进行短暂的定位；或者需要对电子器件回收再利用，这就要求胶粘剂在满足粘接功能的同时，还可以在特定条件下实现脱粘。因此，研究可重复粘接胶粘剂对电子领域的发展具有重要意义。

2、现有技术对胶粘剂的可逆性进行了大量的研究，如cn113621340a公开了一种含有蒽基基团的光可逆胶粘剂的制备方法，通过烯丙基化反应制备出含蒽的烯丙基产物再与硫醇及光敏剂反应制备出光可逆胶粘剂。现有技术中的可逆胶粘剂虽然可以实现二次粘接(即“可逆”)，但是胶粘剂二次粘结强度均会降低。二次粘接强度的降低不利于电子零器件的再次固定，影响其在电子领域的应用。因此，针对电子领域胶粘剂的需求，亟须开发出一种具有优良脱粘特性且二次粘接强度优异的可逆胶粘剂。

技术实现思路

1、为了解决现有可逆胶粘剂二次粘结强度降低的问题，本发明提供一种具有优异二次粘接强度的可逆丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法和使用方法，该胶粘剂是利用丙烯酸体系良好的双键环境和压敏特性结合蒽基团的可逆性形成的新型可逆丙烯酸胶粘剂，通过光固化、热解聚、光固化的步骤，克服了现有可逆胶粘剂二次粘接后强度降低的问题，使二次粘结后的剪切强度比初次粘结提升了42％。除此之外，本发明的胶粘剂两次脱粘的脱粘率分别为91％和82％，表现出较好的脱粘性能。因此，本发明的可逆丙烯酸酯胶粘剂可以有效地应用在电子领域中解决现有可逆电子胶粘剂领域再次粘结后力学性能不佳的问题。

2、本发明提供一种具有优异二次粘接强度的可逆丙烯酸酯胶粘剂，所述胶粘剂由巯基-蒽小分子功能单体与二官能度、三官能度丙烯酸酯以及光引发剂组成，其中，巯基和双键的摩尔比为1：1；所述光引发剂为1173，其用量为单体总质量的1％-7％，优选4％；所述胶粘剂中二官能度和三官能度的丙烯酸酯单体分别是三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；所述二官能度和三官能度的丙烯酸酯单体的摩尔比是(10-5)：(0-5)，优选摩尔比是9：1。

3、本发明还提供一种具有优异二次粘接强度的可逆丙烯酸酯胶粘剂的制备方法，所述方法是将巯基-蒽小分子功能单体与二官能度、三官能度丙烯酸酯以及光引发剂按照一定的配比充分混合。

4、所述可逆丙烯酸酯胶粘剂制备方法中，巯基-蒽小分子功能单体按照如下方法制备：

5、

6、具体步骤包括：

7、(1)将蒽醇(an-oh)、二硫代二丙酸(dtdp)、催化剂和四氢呋喃在搅拌下使其充分溶解，然后将其置于冰水浴中并进行氩气保护；再向体系中滴加偶联剂的四氢呋喃溶液，滴加时间为2h左右，滴加完毕后将体系移至室温反应24h。反应结束后将反应物冷冻过夜、离心、无水乙醇洗涤、抽滤后，再在60℃真空烘干6h，得到浅黄色固体粉末(二硫代二丙酸蒽甲醇酯)，产物常温密封避光保存；

8、(2)将步骤(1)制备的二硫代二丙酸蒽甲醇酯、还原剂、催化剂和四氢呋喃/水溶液在搅拌下使其充分溶解，通入氩气，在30℃条件下全程避光反应24h。反应结束后，将产品旋蒸后溶于二氯甲烷、去离子水洗涤、饱和的nacl溶液洗涤、抽滤，最后再旋蒸，60℃真空烘干6h，得到棕黄色油状粘稠液体，产物常温密封避光保存。

9、优选的，上述步骤(1)中所述催化剂为4-二甲氨基吡啶(dmap)；

10、优选的，上述步骤(1)中所述偶联剂为n，n′-二环己基碳二亚胺(dcc)；

11、优选的，上述步骤(1)中所述dtdp、an-oh、dcc、dmap的摩尔比为1：0.77：1.15：0.077；

12、优选的，上述步骤(2)中所述的还原剂为1，4-二硫苏糖醇(dtt)；

13、优选的，上述步骤(2)中所述的催化剂为三乙胺(et3n)；

14、优选的，上述步骤(2)中所述的四氢呋喃/水的体积比为3：1；

15、优选的，上述步骤(2)中所述的二硫代二丙酸蒽甲醇酯、dcc、et3n的摩尔比为1：1.5：1.5。

16、本发明还提供了所述具有优异二次粘接强度的可逆丙烯酸酯胶粘剂的使用方法，包括以下步骤：

17、(1)制样：将所述丙烯酸酯胶粘剂混合均匀后涂于石英玻璃板(100mm*25mm*2mm)，涂抹面积为12.5mm*25mm，再用另一石英玻璃板进行搭接；

18、(2)一次光固化：用365nmuv照射5min使胶粘剂交联固化；

19、(3)热解聚：在100℃下加热5min，破坏交联网络的完整性使其脱粘；

20、(4)二次光固化：用365nmuv照射5min使胶粘剂中交联网络再次被搭建，进行二次粘结。

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22、本发明提供的具有优异二次粘接强度的可逆丙烯酸酯胶粘剂可应用在电子领域中。

23、本发明提供的可逆丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法具有以下有益效果：

24、本发明提供的可逆丙烯酸酯胶粘剂，其配方中二官能度和三官能度丙烯酸酯单体选取的特定摩尔比范围是(10-5)：(0-5)，实验证明，当二官能度和三官能度丙烯酸酯单体的摩尔比为9：1时实验结果性能最佳，剪切强度最大，可达1.6681mpa。其原因是，当体系中没有三官能度丙烯酸酯时，固化后没有交联网络，只存在长链段之间的缠结，剪切强度较低；当增加三官能度的用量后，固化后交联密度有所上升，材料的力学性能有所增强，剪切强度增大；但是，当体系中三官能度的用量过多时，体系的交联密度过大，材料的脆性会增强，导致强度下降。

25、本发明提供的可逆丙烯酸酯胶粘剂具有优异的二次粘接强度且脱粘特性优良。实验证明，本发明胶粘剂可以使二次粘结后的剪切强度比初次粘结提升了42％。除此之外，两次脱粘的脱粘率分别为91％和82％，表现出较好的脱粘性能。

26、本发明提供的可逆丙烯酸酯胶粘剂二次粘结强度提高的机理是：利用丙烯酸体系良好的双键环境和压敏特性结合蒽基团的可逆性制备了可逆丙烯酸酯胶粘剂。并通过光固化、热解聚、光固化步骤使胶粘剂进行粘接、脱粘和二次粘接。在光照条件下，蒽基团形成蒽光二聚体构建交联网络，部分双键会共聚形成支化型大分子；在热刺激条件下，蒽光二聚体中的共价键断裂，破坏部分交联网络的完整性，但是双键共聚形成的丙烯酸酯共聚物依旧存在于体系中，此时的胶粘剂处于粘弹态，趋向于压敏胶的性状，具有一定的压敏性，并且在加热条件下可以使胶粘剂具有足够的流动性，从而充分润湿铺平基材表面；当再次光照时，所形成的蒽光二聚体与压敏性协同作用使胶粘剂具有更高的剪切强度，从而获得更好的二次粘接效果。

27、本发明的可逆丙烯酸酯胶粘剂可以有效地应用在电子领域中并解决现有可逆电子胶粘剂领域再次粘结后力学性能不佳的问题。