本发明涉及固化胶黏剂制备技术领域，具体是一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂及其制备方法。
背景技术：
随着科技的进步和社会的发展，人们对资源短缺和环境污染的认识逐渐提高，为了实现社会经济可持续发展的目标，我国在节能和环保领域投入了大量的人力，财力与物力，紫外光固化技术广泛应用于涂料，油墨及胶黏剂等领域。对于紫外光固化胶黏剂，由于其具有固化速度快，粘接强度高，高效环保(百分百固含)等优点，广泛应用于电子电器，光学领域及数字光盘等领域，但紫外光固化也有固化收缩大，耐湿热老化性能差，容易黄变等缺点。
光通讯领域，是将光电进行相互转换，以达到信息传输和转换的目的。其中涉及大量光电转换器件，例如bosa，rosa和tosa等是其中最常用的光电转换器件之一。其生产涉及将基座与to用胶黏剂粘接的过程，以起到粘接及防水密封的作用。由于涉及光的发射与接收，其对位移极为敏感，在耦合好之后，器件只要发生微小的位移，就会严重影响光信号的传输，因此其对制备该器件所用的胶黏剂具有严苛的要求，要求胶黏剂需要具有低的固化收缩率，高的粘接强度，极低的热膨胀系数，优异的耐湿热老化性能和冷热冲击性能等。目前常用的制备工艺是基座与to先耦合，然后点紫外光固化胶黏剂临时定位，最后再通过单组或双组份环氧外围胶进行最终的固定。该工艺涉及到两次施胶固化，至少需要两个人工，为了简化生产工艺，提高生产效率，降低人工成本，迫切需要开发一款能够同时起到快速定位和提供高强度的胶黏剂。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂，包括以下按照重量份计的原料：氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂100份、(甲基)丙烯酸酯单体10-40份、光引发剂0.5-5份、环氧树脂50-100份、稀释剂5-25份、固化剂8-35份、填料10-35份。
作为本发明进一步的方案：所述氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂为自制的，其制备方法包括以下步骤：将含有伯胺的环氧固化剂与环氧树脂混合，控制比例最后以伯胺封端，然后在60摄氏度的条件下，反应2小时，得到伯胺封端的预聚物。将预聚物冷却至20摄氏度，缓慢滴加异氰酸酯丙烯酸乙酯，控制温度在35度以下，使伯胺与nco基团反应，在分子链中引入丙烯酸酯结构，得到氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂。
作为本发明再进一步的方案：所述(甲基)丙烯酸酯单体为单官能(甲基)丙烯酸酯单体，双官能(甲基)丙烯酸酯单体，三官能(甲基)丙烯酸酯单体及多官能(甲基)丙烯酸酯单体中的一种。
作为本发明再进一步的方案：所述光引发剂为裂解型光引发剂或夺氢型光引发剂，所述环氧树脂为双官的环氧树脂，三官的环氧树脂，四官的环氧树脂，酚醛环氧树脂，邻甲阶酚醛环氧树脂及增韧改性的环氧树脂的一种或几种混合。
作为本发明再进一步的方案：所述固化剂为环氧潜伏性固化剂，所述稀释剂为单缩水甘油醚，二缩水甘油醚，三缩水甘油醚缩水甘油醚，所述填料为二氧化硅、硅藻土、氧化铝和氧化锌，碳酸钙，硫酸钡，碳化硅，氮化铝，碳化硅中的一种。
一种如上述所述的光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
s1：按照比例称取各种原料；
s2：将氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸酯单体、环氧树脂和稀释剂置于搅拌箱内，并用机械搅拌机混合，搅拌速率为1000转/分，时间为10分钟；
s3：再加入填料，继续搅拌10分钟；
s4:待混合物降至室温后，加入光引发剂和固化剂，机械搅拌5分钟后将混合物转入高速剪切混合机中进行混合，混合速率为2000转/分，时间为30s，重复在高速剪切混合机中的混合过程3次得到混合均匀的胶状物即为紫外光加热双重固化胶黏剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)所述的单组分紫外光加热双重固化的环氧结构胶组合物具有固化速度快，固化收缩小，粘接强度高，热膨胀系数低及耐高温高湿和冷热循环等优点。
(2)采用自制的氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂，解决了传统紫外光加热双重固化胶黏剂固化收缩大，容易与环氧组份分相及耐湿热老化性能不好等缺点。
(3)本发明所开发的双重固化环氧结构胶，优化了目前bosa，rosa，tosa等光器件生产工艺，提高生产效率，降低人工成本并减少厂区化学原料种类。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂，包括以下按照重量份计的原料：氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂100份、(甲基)丙烯酸酯单体10份、光引发剂0.5份、环氧树脂50份、稀释剂5份、固化剂8份、填料10份。
所述氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂为自制的，其制备方法包括以下步骤：将含有伯胺的环氧固化剂与环氧树脂混合，控制比例最后以伯胺封端，然后在60摄氏度的条件下，反应2小时，得到伯胺封端的预聚物。将预聚物冷却至20摄氏度，缓慢滴加异氰酸酯丙烯酸乙酯，控制温度在35度以下，使伯胺与nco基团反应，在分子链中引入丙烯酸酯结构，得到氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂。
所述(甲基)丙烯酸酯单体为单官能(甲基)丙烯酸酯单体。
所述光引发剂为裂解型光引发剂，所述环氧树脂为双官的环氧树脂。
所述固化剂为环氧潜伏性固化剂，所述稀释剂为单缩水甘油醚，所述填料为二氧化硅。但不局限于二氧化硅，其他如：硅藻土、氧化铝、氧化锌、氧化铁、氧化镁、氧化钛、氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、硫酸钡、硅酸钙、滑石、玻璃珠、膨润土、氮化铝和氮化硅等。
一种如上述所述的光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
s1：按照比例称取各种原料；
s2：将氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸酯单体、环氧树脂和稀释剂置于搅拌箱内，并用机械搅拌机混合，搅拌速率为1000转/分，时间为10分钟；
s3：再加入填料，继续搅拌10分钟；
s4:待混合物降至室温后，加入光引发剂和固化剂，机械搅拌5分钟后将混合物转入高速剪切混合机中进行混合，混合速率为2000转/分，时间为30s，重复在高速剪切混合机中的混合过程3次得到混合均匀的胶状物即为紫外光加热双重固化胶黏剂。
实施例2
一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂，包括以下按照重量份计的原料：氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂100份、(甲基)丙烯酸酯单体40份、光引发剂5份、环氧树脂100份、稀释剂25份、固化剂35份、填料35份。
所述氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂为自制的，其制备方法包括以下步骤：将含有伯胺的环氧固化剂与环氧树脂混合，控制比例最后以伯胺封端，然后在60摄氏度的条件下，反应2小时，得到伯胺封端的预聚物。将预聚物冷却至20摄氏度，缓慢滴加异氰酸酯丙烯酸乙酯，控制温度在35度以下，使伯胺与nco基团反应，在分子链中引入丙烯酸酯结构，得到氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂。
所述(甲基)丙烯酸酯单体为多官能(甲基)丙烯酸酯。
所述光引发剂为夺氢型光引发剂，所述环氧树脂为增韧改性的环氧树脂。
所述固化剂为环氧潜伏性固化剂，所述稀释剂为单缩水甘油醚，所述填料为二氧化硅。但不局限于二氧化硅，其他如：硅藻土、氧化铝、氧化锌、氧化铁、氧化镁、氧化钛、氢氧化镁、氢氧化铝、碳酸镁、硫酸钡、硅酸钙、滑石、玻璃珠、膨润土、氮化铝和氮化硅等。
一种如上述所述的光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
s1：按照比例称取各种原料；
s2：将氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸酯单体、环氧树脂和稀释剂置于搅拌箱内，并用机械搅拌机混合，搅拌速率为1000转/分，时间为10分钟；
s3：再加入填料，继续搅拌10分钟；
s4:待混合物降至室温后，加入光引发剂和固化剂，机械搅拌5分钟后将混合物转入高速剪切混合机中进行混合，混合速率为2000转/分，时间为30s，重复在高速剪切混合机中的混合过程3次得到混合均匀的胶状物即为紫外光加热双重固化胶黏剂。
实施例3
一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂，包括以下按照重量份计的原料：氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂100份、(甲基)丙烯酸酯单体25份、光引发剂2份、环氧树脂100份、稀释剂13份、固化剂25份、填料28份。
所述氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂为自制的，其制备方法包括以下步骤：将含有伯胺的环氧固化剂与环氧树脂混合，控制比例最后以伯胺封端，然后在60摄氏度的条件下，反应2小时，得到伯胺封端的预聚物。将预聚物冷却至20摄氏度，缓慢滴加异氰酸酯丙烯酸乙酯，控制温度在35度以下，使伯胺与nco基团反应，在分子链中引入丙烯酸酯结构，得到氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂。
所述(甲基)丙烯酸酯单体为双官能(甲基)丙烯酸酯单体。
所述光引发剂为夺氢型光引发剂，所述环氧树脂为三官的环氧树脂。
所述固化剂为环氧潜伏性固化剂，所述稀释剂为单缩水甘油醚，所述填料为硅藻土。
一种如上述所述的光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
s1：按照比例称取各种原料；
s2：将氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸酯单体、环氧树脂和稀释剂置于搅拌箱内，并用机械搅拌机混合，搅拌速率为1000转/分，时间为10分钟；
s3：再加入填料，继续搅拌10分钟；
s4:待混合物降至室温后，加入光引发剂和固化剂，机械搅拌5分钟后将混合物转入高速剪切混合机中进行混合，混合速率为2000转/分，时间为30s，重复在高速剪切混合机中的混合过程3次得到混合均匀的胶状物即为紫外光加热双重固化胶黏剂。
实施例4
一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂，包括以下按照重量份计的原料：氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂100份、(甲基)丙烯酸酯单体30份、光引发剂1.8份、环氧树脂100份、稀释剂20份、固化剂28份、填料20份。
所述氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂为自制的，其制备方法包括以下步骤：将含有伯胺的环氧固化剂与环氧树脂混合，控制比例最后以伯胺封端，然后在60摄氏度的条件下，反应2小时，得到伯胺封端的预聚物。将预聚物冷却至20摄氏度，缓慢滴加异氰酸酯丙烯酸乙酯，控制温度在35度以下，使伯胺与nco基团反应，在分子链中引入丙烯酸酯结构，得到氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂。
所述(甲基)丙烯酸酯单体为三官能(甲基)丙烯酸酯单体。
所述光引发剂为夺氢型光引发剂，所述环氧树脂为四官的环氧树脂。
所述固化剂为环氧潜伏性固化剂，所述稀释剂为单缩水甘油醚，所述填料为氧化铝。
一种如上述所述的光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
s1：按照比例称取各种原料；
s2：将氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸酯单体、环氧树脂和稀释剂置于搅拌箱内，并用机械搅拌机混合，搅拌速率为1000转/分，时间为10分钟；
s3：再加入填料，继续搅拌10分钟；
s4:待混合物降至室温后，加入光引发剂和固化剂，机械搅拌5分钟后将混合物转入高速剪切混合机中进行混合，混合速率为2000转/分，时间为30s，重复在高速剪切混合机中的混合过程3次得到混合均匀的胶状物即为紫外光加热双重固化胶黏剂。
实施例5
一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂，包括以下按照重量份计的原料：氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂100份、(甲基)丙烯酸酯单体30份、光引发剂1.8份、环氧树脂100份、稀释剂17份、固化剂23份、填料30份。
所述氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂为自制的，其制备方法包括以下步骤：将含有伯胺的环氧固化剂与环氧树脂混合，控制比例最后以伯胺封端，然后在60摄氏度的条件下，反应2小时，得到伯胺封端的预聚物。将预聚物冷却至20摄氏度，缓慢滴加异氰酸酯丙烯酸乙酯，控制温度在35度以下，使伯胺与nco基团反应，在分子链中引入丙烯酸酯结构，得到氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂。
所述(甲基)丙烯酸酯单体为多官能(甲基)丙烯酸酯单体。
所述光引发剂为裂解型光引发剂，所述环氧树脂为酚醛环氧树脂。
所述固化剂为环氧潜伏性固化剂，所述稀释剂为单缩水甘油醚，所述填料为氧化锌。
一种如上述所述的光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
s1：按照比例称取各种原料；
s2：将氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸酯单体、环氧树脂和稀释剂置于搅拌箱内，并用机械搅拌机混合，搅拌速率为1000转/分，时间为10分钟；
s3：再加入填料，继续搅拌10分钟；
s4:待混合物降至室温后，加入光引发剂和固化剂，机械搅拌5分钟后将混合物转入高速剪切混合机中进行混合，混合速率为2000转/分，时间为30s，重复在高速剪切混合机中的混合过程3次得到混合均匀的胶状物即为紫外光加热双重固化胶黏剂。
实施例6
一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂，包括以下按照重量份计的原料：氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂100份、(甲基)丙烯酸酯单体30份、光引发剂1.8份、环氧树脂100份、稀释剂19份、固化剂26.5份、填料30份。
所述氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂为自制的，其制备方法包括以下步骤：将含有伯胺的环氧固化剂与环氧树脂混合，控制比例最后以伯胺封端，然后在60摄氏度的条件下，反应2小时，得到伯胺封端的预聚物。将预聚物冷却至20摄氏度，缓慢滴加异氰酸酯丙烯酸乙酯，控制温度在35度以下，使伯胺与nco基团反应，在分子链中引入丙烯酸酯结构，得到氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂。
所述(甲基)丙烯酸酯单体为多官能(甲基)丙烯酸酯单体。
所述光引发剂为裂解型光引发剂或夺氢型光引发剂，所述环氧树脂为双官的环氧树脂、三官的环氧树脂、四官的环氧树脂、酚醛环氧树脂、邻甲阶酚醛环氧树脂及增韧改性的环氧树脂的混合。
所述固化剂为环氧潜伏性固化剂，所述稀释剂为单缩水甘油醚，所述填料为二氧化硅。
一种如上述所述的光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
s1：按照比例称取各种原料；
s2：将氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸酯单体、环氧树脂和稀释剂置于搅拌箱内，并用机械搅拌机混合，搅拌速率为1000转/分，时间为10分钟；
s3：再加入填料，继续搅拌10分钟；
s4:待混合物降至室温后，加入光引发剂和固化剂，机械搅拌5分钟后将混合物转入高速剪切混合机中进行混合，混合速率为2000转/分，时间为30s，重复在高速剪切混合机中的混合过程3次得到混合均匀的胶状物即为紫外光加热双重固化胶黏剂。
实施例7
一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂，包括以下按照重量份计的原料：氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂100份、(甲基)丙烯酸酯单体15份、光引发剂2.2份、环氧树脂100份、稀释剂15份、固化剂23份、填料30份。
所述氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂为自制的，其制备方法包括以下步骤：将含有伯胺的环氧固化剂与环氧树脂混合，控制比例最后以伯胺封端，然后在60摄氏度的条件下，反应2小时，得到伯胺封端的预聚物。将预聚物冷却至20摄氏度，缓慢滴加异氰酸酯丙烯酸乙酯，控制温度在35度以下，使伯胺与nco基团反应，在分子链中引入丙烯酸酯结构，得到氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂。
所述(甲基)丙烯酸酯单体为多官能(甲基)丙烯酸酯单体中的一种。
所述光引发剂为夺氢型光引发剂，所述环氧树脂为双官的环氧树脂、三官的环氧树脂、四官的环氧树脂、酚醛环氧树脂的邻甲阶酚醛环氧树脂的环氧树脂的混合。
所述固化剂为环氧潜伏性固化剂，所述稀释剂为单缩水甘油醚，所述填料为二氧化硅、硅藻土、氧化铝和氧化锌。
一种如上述所述的光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
s1：按照比例称取各种原料；
s2：将氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸树脂、(甲基)丙烯酸酯单体、环氧树脂和稀释剂置于搅拌箱内，并用机械搅拌机混合，搅拌速率为1000转/分，时间为10分钟；
s3：再加入填料，继续搅拌10分钟；
s4:待混合物降至室温后，加入光引发剂和固化剂，机械搅拌5分钟后将混合物转入高速剪切混合机中进行混合，混合速率为2000转/分，时间为30s，重复在高速剪切混合机中的混合过程3次得到混合均匀的胶状物即为紫外光加热双重固化胶黏剂。
对比例一
一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂，包括(甲基)丙烯酸酯单体30份、光引发剂1.8份、环氧树脂100份、稀释剂17份、固化剂23份、填料30份，其制备按照对比例3所示的步骤制备。
对比例二
一种光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂，包括以下按照重量份计的原料：氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂100份、(甲基)丙烯酸酯单体30份、光引发剂1.8份、稀释剂17份、固化剂23份、填料30份，其制备按照对比例3所示的步骤制备。
测试
将对比例3-7制备的固化胶黏剂与对比例1和2制备的固化胶黏剂进行光照射时间、紫外光加热双重固化胶最终强度测试、耐高温高湿老化测试、耐冷热循环老化测试，测试方式如下：
紫外光加热双重固化胶紫外光照射时间：
测试样品的准备按照标准gb7124-86进行，首先将用于测试的冷轧钢和玻璃基材分别用乙酸乙酯进行擦洗去油，然后将胶涂于需要粘结的表面，将冷轧钢片和玻璃片合拢，用125um的铁丝控制胶层厚度，放入紫外光固化炉中，固化条件为250mw/cm2，记录剪切强度达到1mpa，所需的照射时间t1。
紫外光加热双重固化胶最终强度：
测试样品的准备按照标准gb7124-86进行，首先将用于测试的冷轧钢和玻璃基材分别用乙酸乙酯进行擦洗去油，然后将胶涂于需要粘结的表面，将冷轧钢片和玻璃片合拢，用125um的铁丝控制胶层厚度，放于紫外光固化炉中，固化条件为250mw/cm2，照射时间为t1。然后将该试样放入100摄氏度烘箱中，加热固化30min。试样取出室温放置24小时，然后在拉力试验机上进行测试得到粘结强度具体数据。
紫外光加热双重固化胶耐高温高湿老化测试：
按照紫外光加热双重固化胶最终强度确定方法中，拉剪试片的搭接方式，制备5对试片。待试片室温放置24小时后，将其放入高温高湿老化箱(85摄氏度，85％湿度)中，进行老化测试，500小时后，将试片取出，室温放置24小时，然后在拉力试验机上进行测试得到粘结强度具体数据。若粘接强度较未老化时强度下降的百分比低于20％，认为通过测试，否则为不通过。
紫外光加热双重固化胶耐冷热循环老化测试：
按照紫外光加热双重固化胶最终强度确定方法中，拉剪试片的搭接方式，制备5对试片。待试片室温放置24小时后，将其放入冷热循环老化箱中，进行老化测试。冷热循环条件为相对湿度为50％，在-40摄氏度保存2小时，然后30分钟内升至85摄氏度，保存2小时，再在30分钟内降至-40摄氏度，此为一个循环。100个循环后，将试片取出，室温放置24小时，然后在拉力试验机上进行测试得到粘结强度具体数据，若粘接强度较未老化时强度下降的百分比低于20％，认为通过测试，否则为不通过。
其测试结果如表2，
表2
从上表可以看出氨基改性的环氧(甲基)丙烯酸酯树脂和环氧树脂可有利于提高各种性能，而实施例3-7制备的光通讯用紫外光加热双重固化胶黏剂具有固化速度快，固化收缩小，粘接强度高，热膨胀系数低及耐高温高湿和冷热循环等优点。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。