一种可双重固化的光学透明胶及其制备方法和应用

本发明涉及光学胶，具体说是一种可双重固化的光学透明胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着生产生活的不断提高，各种产品的种类也不断增加，而很多产品需要胶粘剂作为连接各种材料的桥梁，其需要跟随产品质量不断的去提高，其中，双重固化光学透明胶作为一种新型的胶粘技术，以其独特的优势在多个领域中被应用。

2、双重固化光学透明胶是一种结合了紫外光固化和暗反应固化的新型胶粘剂。它利用紫外光的快速定型能力使体系迅速达到“表干”，再通过暗反应实现内层或阴影部分的充分固化，从而达到完全固化的效果。这种双重固化机制使得光学透明胶具有更高的固化深度和更广泛的应用范围，尤其适用于有色体系和不透明材质间的粘合。

3、光学透明胶是一种在uv辐射下可固化交联，在室温下为液态的特种光学胶黏剂。它具有透光率高、折光指数与光学玻璃相近、可有效降低光线的散射能力、可提高显示图像的亮度和对比度等优点，广泛应用于智能手机、电脑、电视等触屏显示器领域。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了一种可双重固化的光学透明胶及其制备方法和应用。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可双重固化的光学透明胶，按重量份计包括以下成分制成：复合单体40-60份、活性稀释剂50-60份、光引发剂5-6份、光稳定剂1-1.6份；

3、所述活性稀释剂为丙烯酸酯类活性稀释剂；

4、所述复合单体以端羟基聚丁二烯为原料制备而成；

5、所述复合单体由两种不同的单体复合而成。

6、作为进一步的技术方案：所述单体包括单体1与单体2混合而成；

7、其中，单体1与单体2混合质量比为1:1；

8、其中单体1中采用的端羟基聚丁二烯的羟基含量为1.2mmol/g；

9、其中单体2中采用的端羟基聚丁二烯的羟基含量为0.6mmol/g。

10、作为进一步的技术方案：所述单体1制备方法包括以下步骤：

11、(1)首先，将反应釜内通入惰性气体，排出反应釜内空气；

12、(2)向反应釜内依次添加钾、升华萘、四氢呋喃，在30℃温度下，进行搅拌反应35小时，然后静置2小时，取上层反应液，备用；

13、其中，钾、升华萘摩尔比为1:1；

14、所述钾与四氢呋喃混合比例为1-2g：300ml；

15、(3)向另一反应釜内通入惰性气体，排出反应釜内空气，然后再添加端羟基聚丁二烯、四氢呋喃进行搅拌混合15min，得到混合液；

16、端羟基聚丁二烯、四氢呋喃混合比例为10-15g：300ml；

17、(4)向反应釜内混合液中添加上层反应液，搅拌反应55min，然后再添加丙烯酰氯继续搅拌反应20min，最后进行超声波处理3min，然后再经过旋蒸干燥，分别采用无水乙醇与水各清洗2次，最后进行真空干燥，得到单体1；

18、其中，真空干燥温度为55℃；

19、上层反应液、端羟基聚丁二烯、丙烯酰氯混合质量比为1-2:30-35：1.2-1.6。

20、作为进一步的技术方案：步骤(1)和步骤(3)中的惰性气体为氮气。

21、作为进一步的技术方案：步骤(4)中的超声波频率为50khz。

22、作为进一步的技术方案：所述单体2制备方法包括以下步骤：

23、首先，将异佛尔酮二异氰酸酯、有机溶剂、丙烯酸羟乙酯依次添加到氮气气氛保护下的反应釜中，进行搅拌混合20min，得到均匀混合液；

24、向上述的均匀混合液中添加二月桂酸二丁基锡，然后调节温度至38℃，保温搅拌2小时，再添加对苯二酚、端羟基聚丁二烯，调节温度至80℃，保温继续搅拌反应4小时，然后进行旋蒸去除溶剂，分别经过无水乙醇与水进行清洗3次，再经过真空干燥，得到单体2；

25、所述真空干燥温度为55℃。

26、作为进一步的技术方案：所述异佛尔酮二异氰酸酯、有机溶剂、丙烯酸羟乙酯混合比例为1-3g：50ml：0.5-0.8g；

27、二月桂酸二丁基锡与异佛尔酮二异氰酸酯混合质量比为1:20；

28、异佛尔酮二异氰酸酯、对苯二酚、端羟基聚丁二烯质量比为1:1.2:15。

29、作为进一步的技术方案：所述活性稀释剂为甲基丙烯酸甲酯、1，6－己二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯；

30、其中，甲基丙烯酸甲酯、1，6－己二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯混合质量比为20:10:5:3；

31、光引发剂为2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮；

32、光稳定剂为2，2，6，6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯。

33、一种可双重固化的光学透明胶的制备方法，包括以下步骤：

34、s1按各重量份称取：复合单体、活性稀释剂、光引发剂、光稳定剂；

35、s2将各组分比例依次向反应釜内添加，调节反应釜内温度至45℃，以200r/min转速进行搅拌1.5h，经过真空脱泡，即得。

36、一种可双重固化的光学透明胶的应用，可双重固化的光学透明胶应用于电子产品的屏幕贴合。

37、uv固化工艺：uv光强25mw/cm2，80-90s。

38、本发明的有益效果：

39、本发明制备的光学透明胶具有高透明度与光透过率，透光率超过98％，能够保持被粘接材料原有的光学性能，从而能够在电子产品屏幕上得到广泛的应用。

40、本发明所制备的光学透明胶具有优异的抗紫外线、耐老化、耐高温和低温柔韧性等特点，能够在恶劣环境下保持稳定的性能，使用寿命较长。

41、通过各组分的配合作用，对于各组分用量的设计，降低了制成的光学透明胶固化过程中的收缩率，提高了与被粘接材料之间的贴合度，减少了气泡和缺陷的产生。

42、通过采用紫外线固化的方式，使得本发明制备的光学透明胶能够实现快速定型，大大缩短了固化时间，同时，通过暗反应的加入确保了光学透明胶在短时间内的完全固化，保证了产品的稳定性。

43、本发明光学透明胶由复合单体、活性稀释剂、光引发剂、光稳定剂组成，在紫外光的照射下，光引发剂吸收光能并发生自由基分解并产生活性碎片，这些活性碎片具有较高的能量和反应活性，能够进一步引发复合单体的聚合反应，主要是活性碎片能够进攻不饱和的活性基团，产生链自由基，这些链自由基具有很强的反应活性，能够与复合单体中的单体1和单体2发生链锁反应，使得链长不断增长，随着反应的进行，越来越多的分子参与到聚合反应中，最终单体1和单体2能够进行结合到一起，形成三维网络结构的交联聚合物，大幅度的提高了光学透明胶的粘结强度，后续，随着反应的不断进行，链自由基逐渐失去活性，导致链增长反应终止，复合单体完全聚合反应此时，光学透明胶中的分子已经基本形成了稳定的交联结构，实现了固化，形成了稳定的透明胶膜。

44、本发明制备的光学透明胶固化后所形成的透明胶膜，在经过紫外线加速老化处理后，固话的透明胶膜的色差(δe)≤1.5，表明所制备的光学透明胶具有优异的耐黄变性能，这主要是本发明通过在光学透明胶制备原料中所采用的为复合单体，主要由单体1和单体2按1:1等比例进行混合而成，通过二者进行相互聚合，从而使得交联的聚合物之间的结合更加紧密，能够降低了单一单体1或单体2使用时较多的不饱和基团的产生，从而，能够大幅度的降低了紫外线对其黄变的影响，所形成的交联聚合物更加稳定，通过大幅度的提高了耐黄变性能，能够在使用中降低了由于黄变而造成的透光率降低的影响，提高了使用过程的长期稳定性。

45、本发明制备的光学透明胶能够应用于包括：显示屏与触摸屏制造、光学器件封装、医疗用品制造等领域，应用较为广泛。