[发明专利]一种可加热固化的紫外光固化胶黏剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于结构粘接技术领域，具体涉及一种可热固化的紫外光固化胶粘剂及制备方法。

背景技术

我国自20世纪80年代开始研制紫外光固化胶黏剂以来，由于其制备容易、固化速度快、粘接性能好、耐光耐候性能好，并且具有优良的抗氧性，不含溶剂、无污染等优点，得到了较快的发展。紫外光固化胶黏剂不采用溶剂或采用少量溶剂，可避免或减少因溶剂的使用所造成的环境污染和浪费，其作为无毒、无嗅的绿色产品将是未来胶黏剂中的佼佼者。由于紫外光固化胶黏剂具有强度高、韧性好、适应性能强等显著优异性能，广泛用于宇航、航空、汽车、机械、舰船、电子、电器、仪表、建筑、家具、玩具、铁路、车辆、土木工程、工艺美术等行业的结构粘接、小件装配、大件组装、应急修复、防渗堵漏、铭牌粘贴等，在尖端技术和高科技方面也得到了较好的应用。

但是紫外光固化胶黏剂也存在一定的局限性。它要求材料对光线物无遮挡，透光性强。而实际工艺过程中经常会出现一些施胶部位紫外光无法照射到，出现胶水强度低或长时间无法固化的现象，进而导致一些元器件的粘接强度低或短路等现象。虽然一些UV湿气双固化胶黏剂能满足这些要求，但湿气固化的强度低，而且在一些密封的部位湿气不易透过，从而限制了其应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的紫外光固化胶黏剂在不透光部位固化强度低或不固化的应用难题，扩展紫外光固化胶的应用领域，提供一种可加热固化的紫外光固化胶粘剂。该胶黏剂在紫外光下能快速反应固化并达到较高强度，而在光照射不到的地方，后期可通过加热固化，进而使粘接强度进一步提高。该胶黏剂具有表干好、强度高、优异的柔韧性、抗湿热和耐高温等性能。

本发明的另一目的在于提供上述可加热固化的紫外光固化胶粘剂的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种可加热固化的紫外光固化胶黏剂，由以下质量份的原料合成：自制含-NCO基的丙烯酸酯预聚体50～70份，改性的丙烯酸酯低聚物10～30份，不含羟基的活性稀释剂20～50份，酰胺基化合物5～20份，光引发剂2～5份，脱水剂0.5～2份，硅烷偶联剂1～3份。其中所述的自制含-NCO基的丙烯酸酯预聚体包括长链二醇、二异氰酸酯、催化剂、阻聚剂、含羟基丙烯酸酯，所述长链二醇∶二异氰酸酯∶含羟基丙烯酸酯为1∶2～2.5∶0.8～1.2（摩尔比），催化剂、阻聚剂均各占自含-NCO基的丙烯酸酯预聚体质量的0.1‰～1‰；

进一步，本发明的这种自制含-NCO基的丙烯酸酯预聚体制备方法包括如下步骤：

将长链二醇在100℃～110℃的温度下抽真空脱水1.5～2小时；接着，依次加入二异氰酸酯在50℃～70℃的温度下真空充分搅拌0.5～1小时，然后加入催化剂控制温度在70℃～80℃真空反应2～3小时；再接着，依次加入阻聚剂、含羟基丙烯酸酯并在60℃～80℃的温度下真空充分搅拌，继续反应2～3小时，直至取样测红外光谱确认羟基的红外吸收峰消失，降温出料备用；

进一步，所述一种可加热固化的紫外光固化胶黏剂制备方法包括如下步骤：按照前述各原料的质量份将改性的丙烯酸酯低聚物、不含羟基的丙烯酸酯单体，脱水剂，依次加入至双行星动力混合釜中，开启公转搅拌和高速分散，持续真空搅拌2～3小时，使体系混合均匀并脱水；接着加入自制的含-NCO丙烯酸酯预聚体、光引发剂和硅烷偶联剂，继续真空搅拌。最后加入酰胺基化合物，开启公转真空搅拌抽1～2小时，出料。

进一步，所述一种可加热固化的紫外光固化胶黏剂是通过能够发射紫外线的光源照射完成固化的，紫外线照射能量在600-1000mJ/cm²，同时，可以通过加热完成固化，加热固化的条件是温度为80℃，时间为30-60分钟。

进一步，所述自制含-NCO的聚氨酯丙烯酸酯预聚体制备所用的长链二醇包括聚己二酸乙二醇酯二醇（PEA）、聚氧化丙烯二醇（PPG）、聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）、聚己二酸-1，4-丁二醇酯（PBA）、聚己二酸-1，6-己二醇酯（PHA），长链二元醇的分子量在1000～2000。

进一步，所述自制的含-NCO的聚氨酯丙烯酸酯预聚体制备所用的二异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种。