一种UV湿气双固化聚氨酯密封胶及其制备方法和应用与流程

本发明属于聚氨酯密封胶领域，具体涉及一种uv湿气双固化聚氨酯密封胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着社会的发展，人们对消费电子产品的便携性、智能化的要求越来越高，诸如手机、平板等电子设备变得越来越精密。若想保证消费电子产品长期、有效地发挥性能，就需要对内部电子元器件提供更理想的密封保护，减少灰尘、湿气和机械震动等不良因素的影响。传统的聚氨酯密封胶能起到一定的防潮、防尘效果，但是其力学性能不佳，且耐冷热冲击性能和耐老化性能较差；从工艺上看，胶水定型时间长，对后续组装会产生不利影响，且部分胶水需要额外的热量来促进固化，会对电子元器件造成损伤。目前，现有技术大多通过加入硅氧烷对聚氨酯密封胶进行改性，以期提高聚氨酯密封胶的粘接强度、柔韧性和耐高低温性能，但是固化速度慢，不利于胶水的快速定型，而且聚氨酯密封胶的异氰酸酯基团在湿气固化的过程中易带来气泡问题，降低了胶体的柔韧性和耐水汽性能。因此，如何获得一种兼具高粘接强度、良好的力学性能和耐高低温且低透湿的快速固化定型的uv湿气双重固化聚氨酯密封胶至关重要。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于针对现有技术中聚氨酯密封胶无法同时提高粘接强度和力学性能及耐高低温性能并降低透湿性能的问题，而提供了一种uv湿气双固化聚氨酯密封胶，其能够快速固化定型，且完全固化后具有高粘接强度、高力学性能、高耐高低温性能、低透湿的优点。

2、具体地，所述uv湿气双固化聚氨酯密封胶中含有改性聚氨酯预聚体、活性稀释剂、光引发剂以及任选的填料、除水剂、阻聚剂ⅰ和硅烷偶联剂ⅰ；所述改性聚氨酯预聚体为由二异氰酸酯、聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、聚酯多元醇、羟基丙烯酸酯和硅烷偶联剂ⅱ反应得到的以双键和硅氧烷封端的聚氨酯预聚体；所述聚醚多元醇a为聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合多元醇；所述聚醚多元醇b为聚四氢呋喃二醇；所述活性稀释剂为丙烯酸异冰片酯、双环戊烯基乙氧化甲基丙烯酸酯和乙氧化2-苯氧基乙基丙烯酸酯的混合物。

3、本发明的目的之二在于提供了上述uv湿气双固化聚氨酯密封胶的制备方法，该方法包括将改性聚氨酯预聚体、活性稀释剂、光引发剂、填料、除水剂、阻聚剂ⅰ和硅烷偶联剂ⅰ混合均匀后得到uv湿气双固化密封胶。

4、本发明的目的之三在于还提供了上述uv湿气双固化聚氨酯密封胶在消费电子领域的应用。

5、本发明的关键在于采用以聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、聚酯多元醇的组合作为主链结构且具有双键和硅氧烷封端的改性聚氨酯预聚体，在此基础上与含有桥基、乙氧基的丙烯酸酯活性稀释剂协同配合得到的uv湿气双固化聚氨酯密封胶，在合适的光照条件下能够快速固化定型，不仅赋予了密封胶优异的柔韧性和高粘接强度，同时还具有良好的耐高低温性能和低透湿性能，可以满足更多更高的应用场景。推测其原因，可能是由于：在合适的光照条件下，含有丙烯酸酯双键的改性聚氨酯预聚体与含有桥基及乙氧基的丙烯酸酯活性稀释剂在光引发剂的条件下快速聚合，密封胶的粘接强度急剧上升，对基材产生初始粘接力，产生定型效果，能抵抗轻微外力影响；光照停止后，密封胶以湿气固化的方式继续固化，硅氧烷封端的大分子在湿气作用下缩合交联，形成三维网状结构，使得密封胶的粘接力、柔韧性等性能进一步提升；相比于异氰酸酯湿固化后的氨酯键，硅氧键的化学稳定性好，给密封胶体系带来更多的弹性，减少应力累计对胶体密封效果的破坏，也避免了气泡问题，提高了胶体的耐水性、耐高低温性能；以聚醚多元醇a、聚醚多元醇b(聚四氢呋喃二醇)与聚酯多元醇复配作为多元醇，一是利用醚键具有内聚能低、易于旋转、分子柔顺性好的特点，提升密封胶的柔韧性，且聚醚多元醇a为聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合多元醇，有利于提高密封胶体系的交联度，增加了网络结构的韧性和强度，减少水汽透过率，进一步提高了胶体的密封防护效果，二是由于聚四氢呋喃二醇主链结构的规整度高，增加了体系的内聚强度，使得固化后的胶体结构更加致密，提高了胶体的韧性和粘接强度，三是由于聚酯多元醇的酯基内聚能高、分子间作用力大，给胶体带来了较大的内聚强度，有利于提高密封胶的耐高低温性能，同时其所具有的较强的极性也会赋予胶体优良的粘接附着力；以丙烯酸异冰片酯、双环戊烯基乙氧化甲基丙烯酸酯和乙氧化2-苯氧基乙基丙烯酸酯复配作为活性稀释剂，可以利用分子结构中空间位阻较大的桥基或双环基赋予密封胶良好的拒水防潮效果，即降低透湿性能，同时降低光固化双键聚合带来的内应力，改善胶层的内向收缩问题，进一步提升胶水的密封效果。此外，该聚氨酯密封胶的湿气固化可在常温常湿环境下进行，整个过程平稳温和，不会出现剧烈放热的问题，也无需额外加热加湿，固化过程中的内向收缩力小，显著减小了精密电子设备的受损风险。

技术特征：

1.一种uv湿气双固化聚氨酯密封胶，其特征在于，所述uv湿气双固化聚氨酯密封胶中含有改性聚氨酯预聚体、活性稀释剂、光引发剂以及任选的填料、除水剂、阻聚剂ⅰ和硅烷偶联剂ⅰ；所述改性聚氨酯预聚体为由二异氰酸酯、聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、聚酯多元醇、羟基丙烯酸酯和硅烷偶联剂ⅱ反应得到的以双键和硅氧烷封端的聚氨酯预聚体；所述聚醚多元醇a为聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合多元醇；所述聚醚多元醇b为聚四氢呋喃二醇；所述活性稀释剂为丙烯酸异冰片酯、双环戊烯基乙氧化甲基丙烯酸酯和乙氧化2-苯氧基乙基丙烯酸酯的混合物。

2.根据权利要求1所述的uv湿气双固化聚氨酯密封胶，其特征在于，以所述uv湿气双固化聚氨酯密封胶的总重量为基准，所述改性聚氨酯预聚体的含量为55～80wt％，所述活性稀释剂的含量为15～30wt％，所述光引发剂的含量为0.5～5wt％，所述填料的含量为1～15wt％，所述除水剂的含量为1～3wt％，所述阻聚剂ⅰ的含量为0.1～0.5wt％，所述硅烷偶联剂ⅰ的含量为0.5～3wt％。

3.根据权利要求1所述的uv湿气双固化聚氨酯密封胶，其特征在于，所述改性聚氨酯预聚体采用以下方法制备得到：

4.根据权利要求3所述的uv湿气双固化聚氨酯密封胶，其特征在于，所述二异氰酸酯中的异氰酸根与聚醚多元醇a、聚醚多元醇b、聚酯多元醇中的羟基的摩尔比为(1.2～2.5):1；

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的uv湿气双固化聚氨酯密封胶，其特征在于，所述二异氰酸酯为脂环族二异氰酸酯；

6.根据权利要求1～4中任意一项所述的uv湿气双固化聚氨酯密封胶，其特征在于，所述聚醚多元醇a中聚醚二元醇和聚醚三元醇的质量比为(6～8):1；

7.根据权利要求1～4中任意一项所述的uv湿气双固化聚氨酯密封胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂ⅰ为含有双键结构的硅烷偶联剂，优选自3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、乙烯基三乙基硅烷、烯丙基三甲基硅烷和烯丙基三乙基硅烷中的至少一种。

8.根据权利要求1～4中任意一项所述的uv湿气双固化聚氨酯密封胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂ⅱ为含有氨基或巯基的硅烷偶联剂，优选选自3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷和3-巯基丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一种。

9.权利要求1～8中任意一项所述的uv湿气双固化聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，该方法包括将改性聚氨酯预聚体、活性稀释剂、光引发剂以及任选的填料、除水剂、阻聚剂ⅰ和硅烷偶联剂ⅰ混合均匀后得到uv湿气双固化聚氨酯密封胶。

10.权利要求1～8中任意一项所述的uv湿气双固化聚氨酯密封胶在消费电子领域的应用。

技术总结本发明属于聚氨酯密封胶领域，涉及一种UV湿气双固化聚氨酯密封胶及其制备方法和应用。该聚氨酯密封胶含有改性聚氨酯预聚体、活性稀释剂、光引发剂以及任选的填料、除水剂、阻聚剂Ⅰ和硅烷偶联剂Ⅰ；所述改性聚氨酯预聚体为由二异氰酸酯、聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚酯多元醇、羟基丙烯酸酯和硅烷偶联剂Ⅱ反应得到的以双键和硅氧烷封端的聚氨酯预聚体；所述聚醚多元醇A为聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合多元醇；所述聚醚多元醇B为聚四氢呋喃二醇；所述活性稀释剂为丙烯酸异冰片酯、双环戊烯基乙氧化甲基丙烯酸酯和乙氧化2‑苯氧基乙基丙烯酸酯的混合物。由此所得的UV湿气双固化密封胶具有高粘接强度、高力学性能、耐高低温、低透湿的优点。技术研发人员：王海涛,陈长敬受保护的技术使用者：韦尔通科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1