本發(fā)明涉及紫外光固化涂料技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種UV膠及其制備方法。
背景技術(shù):
紫外光固化(即UV固化)是指在紫外光的作用下體系中的光敏物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生活性碎片,引發(fā)體系中活性單體或齊聚物的聚合、交聯(lián),從而使體系由液態(tài)涂層瞬間變成固態(tài)涂層。紫外光固化膠(UV膠)由于其固化速度快、環(huán)境友好、能源耗量少、無溶劑揮發(fā)等眾多突出優(yōu)點而得到廣泛研究,主要應(yīng)用于:電子工業(yè)、光學(xué)產(chǎn)品工為、醫(yī)用儀器、裝飾材料業(yè)。隨著人們對環(huán)境保護的日益重視,環(huán)保型紫外光固化膠粘劑的應(yīng)用也將越來越廣泛。
目前在電子電器通訊產(chǎn)品領(lǐng)域存在著大量的鍍銀材料,目前在鍍銀材料表面使用的膠黏劑多為環(huán)氧膠,同時在鍍銀材料表面使用現(xiàn)有的紫外光固化膠粘劑均存在粘結(jié)強度不夠的缺陷,限制了紫外固化膠粘劑的使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種對鍍銀材料表面具有很好的粘接力的UV膠。
本發(fā)明的UV膠,包括以下組分:35-60重量份預(yù)聚物、35-50重量份單體和1-6重量份光引發(fā)劑;
其中,所述預(yù)聚物為環(huán)氧丙烯酸酯和/或改性聚氨酯丙烯酸酯;
所述單體選自(甲基)丙烯酸異冰片酯、四氫呋喃丙烯酸酯、甲基丙烯酸羥乙酯中的一種或多種。
優(yōu)選地,所述UV膠中包括35-60wt%預(yù)聚物、35-50wt%單體和1-6wt%光引發(fā)劑。
為了進一步提高UV膠的粘結(jié)強度,所述預(yù)聚物為質(zhì)量比為0.42-1.25:1的環(huán)氧丙烯酸酯和改性聚氨酯丙烯酸酯。
優(yōu)選地,以整個UV膠計,所述UV膠包括15-25重量份環(huán)氧丙烯酸酯和20-35重量份改性聚氨酯丙烯酸酯,更優(yōu)選為18-23重量份環(huán)氧丙烯酸酯和30-35重量份改性聚氨酯丙烯酸酯。
其中,環(huán)氧丙烯酸酯為UV膠的主要成分之一,使用該重量比值的環(huán)氧丙烯酸酯能提高UV膠固化后的粘結(jié)強度和耐候性。
本發(fā)明中的改性聚氨酯丙烯酸酯,由聚醚多元醇采用環(huán)氧化合物改性制得,為UV膠的基體樹脂之一,固化后能顯著提高對鍍銀材料表面的粘結(jié)強度。本發(fā)明的改性聚氨酯丙烯酸酯優(yōu)選為長興化學(xué)的6141H-80脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、君力化工6171改性聚氨酯丙烯酸酯、姿彩化工ZC6523改性聚氨酯丙烯酸酯中的一種或多種。
為了降低UV膠在鍍銀材料表面的粘度、提高UV膠的流動性和提高耐磨性能,所述單體為質(zhì)量比為0.8-2:1的(甲基)丙烯酸異冰片酯和四氫呋喃丙烯酸酯。以整個UV膠計,所述UV膠優(yōu)選還包括20-30重量份(甲基)丙烯酸異冰片酯和15-25重量份四氫呋喃丙烯酸酯,更優(yōu)選為22-25重量份(甲基)丙烯酸異冰片酯和15-20重量份四氫呋喃丙烯酸酯。
優(yōu)選地,所述單體為質(zhì)量比為0.8-2:1:0.04-0.34(甲基)丙烯酸異冰片酯、四氫呋喃丙烯酸酯和甲基丙烯酸羥乙酯。以整個UV膠計,所述UV膠優(yōu)選包括20-25重量份(甲基)丙烯酸異冰片酯、15-25重量份四氫呋喃丙烯酸酯和1-5重量份甲基丙烯酸羥乙酯。
為了進一步提高UV膠在鍍銀材料表面的性能,在單體中,若丙烯酸異冰片酯與甲基丙烯酸異冰片酸同時存在時,丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸冰片酯的質(zhì)量比為1-3:1。
所述光引發(fā)劑為本領(lǐng)域中常用的光引發(fā)劑,可選自1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一種或多種。
結(jié)合本發(fā)明的聚合物以及單體,為了提高UV膠與鍍銀材料表面的粘結(jié)性能,本發(fā)明的光引發(fā)劑優(yōu)選選自1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮和2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮或1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮。
其中,1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮、或1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮的比例均為1-1.67:1。
以整個UV膠計,所述UV膠優(yōu)選包括1-5重量份1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮和1-3重量份2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦、1-5重量份2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和1-3重量份2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮、或1-5重量份1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮和1-3重量份2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮
根據(jù)對鍍銀材料表面的性能研究,為了增加UV膠與其的粘結(jié)力,本發(fā)明的光引發(fā)劑更優(yōu)選為2重量份1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮和2重量份2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦、2重量份2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和2重量份2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮、或2重量份1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮和2重量份2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮。
為了進一步增加UV膠的常規(guī)性能,所述UV膠還可以包括0.2-1重量份的助劑,其中助劑為本領(lǐng)域中的常規(guī)助劑,優(yōu)選選自硅烷偶聯(lián)劑、抗氧劑、耐老化劑中的一種或多種。針對本發(fā)明的UV膠,與預(yù)聚物、單體以及光引發(fā)劑結(jié)合,為了提高UV膠與鍍銀材料表面的粘結(jié)力,助劑更優(yōu)選為0.1-0.5重量份偶聯(lián)劑和0.1-0.5重量份抗氧化劑。
其中,所述硅烷偶聯(lián)劑優(yōu)選為偶聯(lián)劑KH560γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
其中,所述抗氧劑優(yōu)選為抗氧劑1010四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
其中,所述耐老化劑為氧化鋅、硫代二丙酸二月桂酯、叔胺的其中一種或多種。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,本發(fā)明的UV膠優(yōu)選為100重量份。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,本發(fā)明的UV膠包括以下組分:15-25重量份環(huán)氧丙烯酸酯、20-35重量份改性聚氨酯丙烯酸酯、20-30重量份(甲基)丙烯酸異冰片酯、15-25重量份四氫呋喃丙烯酸酯、1-6重量份光引發(fā)劑、0.1-0.5重量份偶聯(lián)劑和0.1-0.5重量份抗氧化劑。使用上述組分制備得到的UV膠對鍍銀材料表面有很好的粘結(jié)力,UV膠的流動性好,耐磨性能高。其中,光引發(fā)劑為1-5重量份1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮和1-3重量份2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦。
在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中,本發(fā)明的UV膠包括以下組分:15-25重量份環(huán)氧丙烯酸酯、20-35重量份改性聚氨酯丙烯酸酯、20-25重量份(甲基)丙烯酸異冰片酯、15-25重量份四氫呋喃丙烯酸酯、1-5重量份甲基丙烯酸羥乙酯、1-5重量份2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮、1-3重量份2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮、0.1-0.5重量份偶聯(lián)劑和0.1-0.5重量份抗氧化劑。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中,本發(fā)明的UV膠包括以下組分:15-25重量份環(huán)氧丙烯酸酯、20-35重量份改性聚氨酯丙烯酸酯、12-18重量份丙烯酸異冰片酯、4-8重量份甲基丙基酸異冰片酯、15-25重量份四氫呋喃丙烯酸酯、1-6重量份光引發(fā)劑、0.1-0.5重量份偶聯(lián)劑和0.1-0.5重量份抗氧化劑。其中,光引發(fā)劑為1-5重量份1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮和1-3重量份2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮。
本發(fā)明的UV膠可以使用本發(fā)明中常用的方法制備,為了更好的提高膠水的流動性,本發(fā)明還提供了一種UV膠的制備方法,將單體和引發(fā)劑混合溶解,再加入預(yù)聚物,在真空度為-0.1MPa--0.01MPa下攪拌混勻即得。其中,攪拌的轉(zhuǎn)速為600-800轉(zhuǎn)/分,攪拌時間為1-2 小時。優(yōu)選地,所述真空度為-0.08MPa,轉(zhuǎn)速為700轉(zhuǎn)/分。
本發(fā)明使用特定含量的預(yù)聚物環(huán)氧丙烯酸酯和/或改性聚氨酯丙烯酸酯與特定含量的烯釋單體在光引發(fā)劑的作用下,制得的UV膠為透明,對鍍銀材料表面具有好的粘結(jié)力,膠水粘度適中,觸變性好,耐老化性佳,也易于加工和使用。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例,對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例中所用原料均為市售商品。
實施例1
按以下重量百分比準確稱取各原料,長興化學(xué)的624-100環(huán)氧丙烯酸酯:20%,長興化學(xué)的6141H-80脂肪族聚氨酯丙烯酸酯:35%,IBOA丙烯酸異冰片酯:25%,EM214(四氫呋喃丙烯酸酯):15%,光引發(fā)劑184(1-羥基環(huán)己基苯甲酮):2%,光引發(fā)劑TPO(2,4,6-三甲基苯甲?;交趸?:2%,KH560(γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷):0.5%,抗氧劑1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯):0.5%;將上述各組分依次加入雙行星動力混合攪拌機內(nèi),抽真空至真空度為-0.08MPa,于700轉(zhuǎn)/分攪拌1-2小時,攪拌均勻,自然晾置至室溫,得到對鍍銀層良好附著力的紫外光固化膠,密封包裝即可。
實施例2
按以下重量百分比準確稱取各原料,長興化學(xué)的624-100環(huán)氧丙烯酸酯:20%,長興化學(xué)的6141H-80脂肪族聚氨酯丙烯酸酯:35%,IBOMA甲基丙烯酸異冰片酯:25%,EM214(四氫呋喃丙烯酸酯):15%,光引發(fā)劑184(1-羥基環(huán)己基苯甲酮):2%,光引發(fā)劑TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷):2%,KH560(γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷):0.5%,抗氧劑1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯):0.5%;將上述各組分依次加入雙行星動力混合攪拌機內(nèi),抽真空至真空度為-0.08MPa,于700轉(zhuǎn)/分攪拌1-2小時,攪拌均勻,自然晾置至室溫,得到對鍍銀層良好附著力的紫外光固化膠,密封包裝即可。
實施例3
按以下重量百分比準確稱取各原料,長興化學(xué)的624-100環(huán)氧丙烯酸酯:18%,長興化學(xué)的6141H-80脂肪族聚氨酯丙烯酸酯:35%,IBOA丙烯酸異冰片酯):25%,EM214(四氫呋喃丙烯酸酯):17%,光引發(fā)劑184(1-羥基環(huán)己基苯甲酮):2%,光引發(fā)劑TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷):2%,KH560(γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷):0.5%,抗氧劑1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯):0.5%;將上述各組分依次加入雙行星動力混合攪拌機內(nèi),抽真空至真空度為-0.08MPa,于700轉(zhuǎn)/分攪拌1-2小時,攪拌均勻,自然晾置至室溫,得到對鍍銀層良好附著力的紫外光固化膠,密封包裝即可。
實施例4
按以下重量百分比準確稱取各原料,長興化學(xué)的624-100環(huán)氧丙烯酸酯:23%,長興化學(xué)的6141H-80脂肪族聚氨酯丙烯酸酯:30%,IBOA丙烯酸異冰片酯):22%,EM214(四氫呋喃丙烯酸酯):20%,光引發(fā)劑184(1-羥基環(huán)己基苯甲酮):2%,光引發(fā)劑TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷):2%,KH560(γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷):0.5%,抗氧劑1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯):0.5%;將上述各組分依次加入雙行星動力混合攪拌機內(nèi),抽真空至真空度為-0.08MPa,于700轉(zhuǎn)/分攪拌1-2小時,攪拌均勻,自然晾置至室溫,得到對鍍銀層良好附著力的紫外光固化膠,密封包裝即可。
實施例5
按以下重量百分比準確稱取各原料,長興化學(xué)的6215-100改性環(huán)氧丙烯酸酯:25%,君力化工6171改性聚氨酯丙烯酸酯:25%,IBOMA (甲基丙烯酸異冰片酯):20%,EM214(四氫呋喃丙烯酸酯):20%,HEMA(甲基丙烯酸羥乙酯):5%,光引發(fā)劑1173(2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮):2%,光引發(fā)劑907(2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮):2%,KH560(γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷):0.5%,抗氧劑1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯):0.5%;將上述各組分依次加入雙行星動力混合攪拌機內(nèi),抽真空至真空度為-0.08MPa,于700轉(zhuǎn)/分攪拌1-2小時,攪拌均勻,自然晾置至室溫,得到對鍍銀層良好附著力的紫外光固化膠,密封包裝即可。
實施例6
按以下重量百分比準確稱取各原料,姿彩化工的ZC8801A環(huán)氧丙烯酸酯:20%,ZC6523改性聚氨酯丙烯酸酯:30%,IBOA(丙烯酸異冰片酯):15%,EM214(四氫呋喃丙烯酸酯):25%,IBOMA(甲基丙烯酸異冰片酯):5%,光引發(fā)劑184(1-羥基環(huán)己基苯基甲酮):2%,光引發(fā)劑907(2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮):2%,KH560(γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷):0.5%,抗氧劑1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯):0.5%;將上述各組分依次加入雙行星動力混合攪拌機內(nèi),抽真空至真空度為-0.08MPa,于700轉(zhuǎn)/分攪拌1-2小時,攪拌均勻,自然晾置至室溫,得到對鍍銀層良好附著力的紫外光固化膠,密封包裝即可。
以實施例1-6為例,測試UV膠的各種指標,各種指標的結(jié)果見下表:
表1 UV膠參數(shù)
從表1可知,實施例1-6中的膠水均為透明狀,在紫外燈下固化,在30s內(nèi)即可固化,固化時間短,粘度適中,固化后均無變色。
表2 UV膠性能測試
其中,50循環(huán)是指在40℃和80℃冷熱沖擊下循環(huán)50次也無脫落。
從表2可知,實施例1-6中的膠水在鍍銀材料表面均有很好的附著力,耐高溫高濕,在一定程度的冷熱沖擊下,膠水也無脫落,說明膠水在鍍銀有很好的附著力,實施例1-6中的膠水均無黃變,有很好的耐黃變性。
最后,本申請的方法僅為較佳的實施方案,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。