[发明专利]一种可光热双重固化的工程胶黏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种可光热双重固化的工程胶黏剂及其制备方法和应用，由按重量份计的下述组分制成：聚氨酯丙烯酸酯20～70份；环氧聚丙烯酸酯10～30份；丙烯酸异冰片酯15～40份；环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯10～30份；纳米无机填料0.2～15份；光引发剂0.5～3份；热引发剂0.5～3份；光致变色粉0.5～5份。纳米无机填料在胶黏剂中均匀分散，使得胶黏剂固化后硬度高、表面无裂纹、力学性能好；且胶黏剂中的光致变色粉改性后可与胶黏剂均匀融合，解决了常规有色胶黏剂对紫外光的吸收问题，使得胶黏剂完全固化且具有颜色指示功能。本发明所述可光热双重固化的工程胶黏剂制备方法简单，生产周期短，易于工业化生产。

技术领域

本发明涉及粘胶剂领域，具体涉及一种可光热双重固化的工程胶黏剂及其制备方法和应用。

背景技术

胶黏剂在工业生产和工程领域发挥着极其重要的作用。由于传统的溶剂型和热熔型胶黏剂存在生产使用过程中污染环境、生产过程能耗高、固化速度慢、使用寿命短、长时间使用粘结强度降低等问题，限制了胶黏剂的应用，尤其在土木、建筑等一些工程领域中使用时，由于外界条件的限制，胶黏剂的固化更加困难，在一定程度上制约了胶黏剂行业的发展。因此，新型胶黏剂的研制与应用备受关注。

紫外光固化胶黏剂由于其固化速度快、使用寿命长、粘结强度高、环境友好、能源消耗量少、无溶剂挥发等特点，广泛用于建筑、汽车、机械、电子电器、航空航天、医疗等工程领域，尤其使用于粘结建筑用结构件、建筑用石英玻璃、电子线路等基材。然而紫外光固化胶黏剂也有本身的局限性，常规的紫外光固化胶黏剂固化后硬度不高且胶层较脆可能有裂纹出现，力学性能较差；对于有色胶黏剂，在紫外光固化的过程中，胶黏剂本身具有的吸光作用会导致胶水固化不完全，甚至不固化，从而导致粘结强度不够，甚至粘结失败；在固化过程中，半透明材料或组件遮光部分对紫外光的吸收、阻挡和反射，导致胶黏剂光引发效率降低，固化不完全，使得胶黏剂力学性能大大减低。这些局限性在一定程度上直接限制了紫外光固化胶黏剂在建筑、汽车、机械、电子电器、航空航天、医疗等工程领域的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可光热双重固化的工程胶黏剂及其制备方法和应用，纳米无机填料在胶黏剂中分散均匀，使得胶黏剂固化后硬度高、表面无裂纹、力学性能好；光致变色粉经乙醇溶剂超声处理、喷雾干燥改性处理后与胶黏剂均匀融合，固化过程中的收缩应力破坏可逆变色功能，使得胶黏剂固化前无色，固化后颜色发生变化且不可逆，解决了常规有色胶黏剂的吸光问题，使得胶黏剂固化后具有颜色指示功能；本发明可光热双重固化的工程胶黏剂可采用紫外光或紫外光与加热结合两种方式固化成型，解决了遮光或半透明材料的粘结应用限制，以扩大在建筑、汽车、机械、电子电器、航空航天、医疗等工程领域的应用范围。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种可光热双重固化的工程胶黏剂，由按重量份计的下述组分制成：

优选的方案，所述的纳米无机填料为纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米氧化镁、纳米碳酸钙、纳米蒙脱土中的至少一种。

优选的方案，所述的纳米无机填料的粒径为1～100nm。

优选的方案，所述的光致变色粉的颜色为黑色、红色、绿色、蓝色、紫色、桔色、天空蓝、浅灰色、黄色以及橙色中的至少一种。

优选的方案，所述的光致变色粉的粒径为600～2000目。

优选的方案，所述的光致变色粉采用市售的随着特定波长照射而发生可逆颜色变化的微胶囊粉末，经80％～95％质量浓度的乙醇溶剂超声处理10～35min、喷雾干燥1～2.5h改性处理后制备而成。

经改性处理后的光致变色粉可均匀分散在胶黏剂中，紫外光照射过后的胶黏剂产生强大的收缩应力，导致微胶囊外壳破裂或融化，进而丧失可逆变色功能，使得胶黏剂在固化前无色，固化后颜色发生改变且不可逆。