一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种胶粘剂，特别涉及一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂。紫外光固化胶粘剂的各组分所占重量份数如下，聚氨酯丙烯酸酯5?60份，活性单体稀释剂20?60份，多官能丙烯酸酯交联剂0?7份，附着力促进剂0?10份，无机填料0.1?10份，光引发剂0.5?5份。本发明的优点及有益效果是：本发明采用价格低廉、可以吸收和吸附水及水蒸气的无机粒子作为填料对紫外光固化胶粘剂进行改性，提高了胶粘剂粘接强度及对基材的润湿性，最重要的是显著提高了胶粘剂的耐水耐潮湿性能，极大地降低了胶粘剂的成本。
【专利说明】
一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种胶粘剂，特别涉及一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂。
【背景技术】
[0002] 目前，市面上所用的大多数紫外光(UV)固化胶粘剂的耐潮湿性能较差，主要表现 为:初始粘接强度满足要求，但随着粘接时间的延长，尤其是在湿热环境下放置一段时间 后，粘接强度大幅下降。例如，用量较大的玻璃金属家具制品，这些玻璃以及玻璃金属制品 用UV胶粘接固定好后经常会遇到高温高湿的存放和运输环境，致使胶水粘接失效。其失效 表现通常为粘接表观界面的破坏，而且是粘接玻璃的界面受到破坏，胶残留在金属上，这就 表明使用的UV胶在高温高湿作用下不能保持长久效果。
[0003] 为保证产品性能，避免上述现象的发生，高端家具所用的耐潮湿UV胶基本都是价 格很高的进口胶粘剂，例如意大利小天鹅UV胶和汉高乐泰的UV胶。经测试，原装进口的意大 利小天鹅UV胶耐潮湿性能优越，其在90°C水中浸泡7h后强度仍能达到lOMPa以上。
[0004] 汉高乐泰的UV胶耐潮湿性能相对低些，90 °C水中浸泡7h后强度约l-3MPa，但即便 如此，其性能也优于市场上大部分国产UV胶。反观国产UV胶，由于无法克服耐潮湿这一致命 问题，只好屈身于中低端家具产品，将大好的应用市场拱手于人。
【发明内容】
[0005] 本发明针对上述现有技术的不足，而提出一种无机填料改性的紫外光固化胶粘 剂。本发明产品原材料易得，固化快，粘接强度高，耐潮湿性能好。
[0006] 本发明采取的技术方案是:一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂，其特征在于： 所述紫外光固化胶粘剂的各组分所占重量份数如下， 聚氨酯丙烯酸酯5-60份 活性单体稀释剂20-60份 多官能丙烯酸酯交联剂0-7份 附着力促进剂0-10份 无机填料〇. 1-10份 光引发剂0.5-5份。
[0007] 本发明的优点及有益效果是:本发明采用价格低廉、可以吸收和吸附水及水蒸气 的无机粒子作为填料对紫外光固化胶粘剂进行改性，提高了胶粘剂粘接强度及对基材的润 湿性，最重要的是显著提高了胶粘剂的耐水耐潮湿性能，极大地降低了胶粘剂的成本。
【具体实施方式】
[0008] -种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂，紫外光固化胶粘剂的各组分所占重量份 数如下： 聚氨酯丙烯酸酯5-60份 活性单体稀释剂20-60份 多官能丙烯酸酯交联剂0-7份 附着力促进剂0-10份 无机填料〇. 1-10份 光引发剂0.5-5份。 进一步的，聚氨酯丙烯酸酯为二官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，对玻璃、金属附着力 好，柔韧性好。
[0009] 进一步的，活性单体稀释剂为官能度数为1的丙烯酸酯单体，活性单体稀释剂选择 以下丙烯酸酯单体中的一种或任意两种以上的混合物：四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸异冰片 酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、 甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸双环戊二烯酯、烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯、甲基 丙烯酸月桂酯、丙烯酸月桂酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸异癸酯。
[0010] 活性稀释剂为可进行紫外光引发反应的具有丙烯酸基团的活性单体，主要用于稀 释高粘度的聚氨酯丙烯酸酯，使胶粘剂体系达到适宜的施工粘度，同时活性单体中最好含 有长链烷基、脂环族烷基等疏水基团，可以进一步提尚胶粘剂体系的耐潮湿性能。
[0011] 进一步的，多官能丙烯酸酯交联剂为官能度数大于等于2的丙烯酸酯单体，多官能 丙烯酸酯交联剂选择以下物质中的一种或任意两种以上的混合物：乙氧化双酚A二丙烯酸 酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸 酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基 丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯 酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三烯丙基醚、二季戊六醇 五甲基丙烯酸酯、二季戊六醇五丙烯酸酯、二季戊六醇六甲基丙烯酸酯、二季戊六醇六丙烯 酉支醋。
[0012] 适量的多官能丙烯酸酯交联剂为官能度数大于等于2的丙烯酸酯单体，在参与自 由基反应后可以提高丙烯酸酯体系的交联密度，阻止水分侵蚀和酯键水解，从而提高胶层 稳定性和耐水耐介质性能。
[0013] 进一步的，附着力促进剂为乙烯基硅烷偶联剂和磷酸酯类丙烯酸酯两种。
[0014] 乙烯基硅烷偶联剂可用于提高胶水在玻璃表面的附着强度，通过偶联作用使粘接 效果更稳定。磷酸酯类丙烯酸酯可以有效提高胶粘剂对金属的粘接，但其极性基团的存在 可能使得胶粘剂整体耐水性下降，因此，在保证强度提高的基础上需尽量减少磷酸酯类促 进剂的使用。
[0015]乙烯基硅烷偶联剂的通式为： CH2=CH(CH2)nSiX3 其中，n 2 0，X为氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、异丙氧基、 三叔丁基过氧基中的一种或几种的组合。
[0016] 进一步的，磷酸酯类丙烯酸酯为2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、甲基丙烯酰氧乙 基磷酸酯、烷基丙烯酸酯磷酸酯、多官能度酸性丙烯酸酯中的一种或几种的组合。
[0017] 无机填料为自金属氧化物、金属氢化物、金属卤化物、金属高氯酸盐、金属硫酸盐、 金属碳酸盐、可与水发生反应的金属、分子筛、沸石等中的一种或任意几种的混合物； 上述无机填料的尺寸通常在0.001M1-200M1之间，具有干燥性，可以吸收、吸附水及水 蒸气，并保证可以很好地分散在胶粘剂体系中，且在固化过程中不影响胶粘剂对于紫外光 的吸收。
[0018] 进一步的，光引发剂为Irgacure 184、Darocure 1173、Irgacure 819、Irgacure 907、TP0中的一种或任意几种的混合物。
[0019] 光引发剂属于自由基引发型引发剂，该类物质在紫外光下通过吸收一定波长的能 量，从而产生自由基，引发双键聚合形成稳定胶层。
[0020] 实施例1: 一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂由如下重量份数的原料组成：
制备过程:将上述组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，抽真空至-〇. IMPa左右，在 转速500r/min条件下搅拌2h，然后自然瞭置至室温，出料分装即可。注意在加入引发剂后的 操作包装要保持避光。
[0021] 使用方法:①将被粘基材表面清洗干净并保证干燥;②将适量本品滴于粘接部 位表面，然后压紧，使胶液均匀充满粘接表面并排除气泡;③使用波长在365nm左右、紫外 光强度为lOOmw/cm 2的紫外灯，在距其光源10cm下进行照射，5秒可完全固化时间。不同波 长、强度及不同的曝光距离会对本品的固化时间有不同的影响。
[0022] 实施例2:-种橡胶改性的紫外光固化胶粘剂由如下重量份数的原料组成：
制备过程和使用方法同实施例1。
[0023] 实施例3:-种橡胶改性的紫外光固化胶粘剂由如下重量份数的原料组成：
制备过程和使用方法同实施例1。
[0024] 性能测试:将按上述实施例制备的紫外光固化胶粘剂，用于粘接玻璃和金不锈钢。 固化条件为：25°C、30-40%相对空气湿度、365nm紫外光强。样品固化完全后，参照GB/T 7124-2008进行测试。结果见下表：
从测试结果可以看出，本发明产品固化快，固化后强度高，90°C水煮7h后仍有较高的粘 接强度，且吸水率低，符合产品发明初衷，可用于代替价格较高的进口 UV胶。
[0025] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂，其特征在于:所述紫外光固化胶粘剂的各 组分所占重量份数如下， 聚氨酯丙烯酸酯5-60份 活性单体稀释剂20-60份 多官能丙烯酸酯交联剂0-7份 附着力促进剂0-10份 无机填料〇. 1-10份 光引发剂0.5-5份。2. 根据权利要求1所述的一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂，其特征在于:所述聚 氨酯丙烯酸酯为二官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。3. 根据权利要求1所述的一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂，其特征在于:所述活 性单体稀释剂为官能度数为1的丙烯酸酯单体，所述活性单体稀释剂选择以下丙烯酸酯单 体中的一种或任意两种以上的混合物：四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异 冰片酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙 酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸双环戊二烯酯、烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙 烯酸月桂酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸异癸酯。4. 根据权利要求1所述的一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂，其特征在于:所述多 官能丙烯酸酯交联剂为官能度数大于等于2的丙烯酸酯单体，所述多官能丙烯酸酯交联剂 选择以下物质中的一种或任意两种以上的混合物：乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A 二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷 三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、 丙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三 甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三烯丙基醚、二季戊六醇五甲基丙烯酸酯、 二季戊六醇五丙烯酸酯、二季戊六醇六甲基丙烯酸酯、二季戊六醇六丙烯酸酯。5. 根据权利要求1所述的一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂，其特征在于:所述附 着力促进剂为乙烯基硅烷偶联剂和磷酸酯类丙烯酸酯两种。6. 根据权利要求5所述的一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂，其特征在于:所述乙 烯基硅烷偶联剂的通式为： CH2=CH(CH2)nSiX3 其中，η 2 0，X为氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、异丙氧基、 三叔丁基过氧基中的一种或几种的组合。7. 根据权利要求5所述的一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂，其特征在于:所述的 磷酸酯类丙烯酸酯为2-羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯、烷基丙烯 酸酯磷酸酯、多官能度酸性丙烯酸酯中的一种或几种的组合。8. 根据权利要求1所述的一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂，其特征在于:所述无 机填料为自金属氧化物、金属氢化物、金属卤化物、金属高氯酸盐、金属硫酸盐、金属碳酸 盐、可与水发生反应的金属、分子筛、沸石等中的一种或任意几种的混合物； 上述组份为具有干燥性能的填料，可以吸收和吸附水及水蒸气，并保证其可以很好地 分散在胶粘剂体系中，且在固化过程中不影响胶粘剂对于紫外光的吸收固化。9.根据权利要求1所述的一种无机填料改性的紫外光固化胶粘剂，其特征在于:所述光 引发剂为Irgacure 184、Darocure 1173、Irgacure 819、Irgacure 907、TP0 中的一种或任 意几种的混合物。
【文档编号】C09J175/14GK105820794SQ201610367236
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】段亚冲, 吴子刚, 高之香, 李建武, 李崇, 李程, 闫静, 石震鹏
【申请人】三友（天津）高分子技术有限公司