本發(fā)明屬于膠黏劑,涉及一種uv-熱雙固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用,具體涉及一種高粘結(jié)性、高耐候性u(píng)v-熱雙固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、隨著智能硬件的快速進(jìn)步,如智能手機(jī)、電動(dòng)汽車(chē)、pc等智能終端產(chǎn)品的不斷升級(jí),對(duì)膠黏劑的要求也日益嚴(yán)格。傳統(tǒng)的單一固化方式(如僅uv光固化或熱固化)已難以滿足這些高端產(chǎn)品的快速裝配和高質(zhì)量粘接需求。uv光固化技術(shù)雖然具有快速固化、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),但存在固化不徹底、不規(guī)則或異形產(chǎn)品無(wú)法固化等問(wèn)題;而采用熱固化方式的膠黏劑雖然粘結(jié)力較強(qiáng)、耐候性好,但熱固化的固化速度慢、能耗高。因此,結(jié)合uv光固化和熱固化的雙重固化方式應(yīng)運(yùn)而生,旨在解決單一固化方式的不足。
2、在高端電子產(chǎn)品、汽車(chē)制造、航空航天等領(lǐng)域,對(duì)膠黏劑的粘結(jié)強(qiáng)度和耐候性有著極高的要求。uv-熱雙固化膠黏劑通過(guò)雙重固化機(jī)制,能夠在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的粘接強(qiáng)度,并具備優(yōu)異的耐水、耐高溫、耐老化等性能,從而能夠滿足這些領(lǐng)域?qū)δz黏劑的嚴(yán)格要求。
3、uv-熱雙固化膠黏劑雖然在許多方面結(jié)合了uv光固化和熱固化的優(yōu)點(diǎn),但仍存在一些技術(shù)缺陷。uv-熱雙固化膠黏劑需要同時(shí)滿足uv光照射和高溫加熱兩種固化條件,uv光固化階段通常能夠?qū)崿F(xiàn)快速固化,但熱固化階段的速度則相對(duì)較慢。這種固化速度的不一致性可能導(dǎo)致產(chǎn)品在不同區(qū)域的固化程度存在差異,從而影響產(chǎn)品的整體性能。uv-熱雙固化膠黏劑在固化過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生體積收縮,尤其是在uv光固化階段,這種收縮不僅會(huì)影響產(chǎn)品的尺寸精度,還可能導(dǎo)致粘接界面產(chǎn)生應(yīng)力集中,從而降低粘接強(qiáng)度。為了降低收縮率,需要對(duì)配方進(jìn)行精確調(diào)整,但這往往需要在性能和成本之間進(jìn)行權(quán)衡。熱固化階段通常能夠提高膠黏劑的耐熱性和耐候性,但這也可能帶來(lái)其他方面的問(wèn)題,例如,過(guò)高的固化溫度可能導(dǎo)致某些基材變形或損壞,同時(shí)也會(huì)影響產(chǎn)品的外觀和性能。因此,在配方設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮各種因素,以確保產(chǎn)品在具有優(yōu)異耐熱性和耐候性的同時(shí),不會(huì)對(duì)其他性能產(chǎn)生負(fù)面影響。uv-熱雙固化膠黏劑的配方設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜,需要考慮多種因素的綜合影響,例如,光引發(fā)劑和熱引發(fā)劑的選擇和用量、樹(shù)脂基體的種類和性能、填料和助劑的種類和比例等都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的固化效果和性能產(chǎn)生重要影響。
4、因此,在本領(lǐng)域中期望開(kāi)發(fā)一種uv-熱雙固化膠黏劑,其具有高粘結(jié)性、高耐候性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種uv-熱雙固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用,具體提供一種高粘結(jié)性、高耐候性u(píng)v-熱雙固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。
2、為達(dá)此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
3、第一方面,本發(fā)明提供一種uv-熱雙固化膠黏劑,所述uv-熱雙固化膠黏劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì),包括如下組分:
4、
5、
6、本發(fā)明提供的uv-熱雙固化膠黏劑,在體系含有不含硅環(huán)氧樹(shù)脂的基礎(chǔ)上引入了環(huán)氧硅樹(shù)脂,這兩種樹(shù)脂共同作用,能夠調(diào)節(jié)uv固化和熱固化強(qiáng)度,使得制備得到的uv-熱雙固化膠黏劑同時(shí)具有高粘結(jié)性、高耐候性。
7、在本發(fā)明中,所述uv-熱雙固化膠黏劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì),不含硅環(huán)氧樹(shù)脂的用量可以為10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、40份等。
8、在本發(fā)明中,所述uv-熱雙固化膠黏劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì),環(huán)氧硅樹(shù)脂的用量可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、35份等。
9、在本發(fā)明中,所述uv-熱雙固化膠黏劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì),活性稀釋劑的用量可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、40份等。
10、在本發(fā)明中,所述uv-熱雙固化膠黏劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì),陽(yáng)離子光引發(fā)劑的用量可以為0.5份、0.6份、0.8份、1份、2份、3份、4份、5份等。
11、在本發(fā)明中,所述uv-熱雙固化膠黏劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì),陽(yáng)離子熱引發(fā)劑的用量可以為0.1份、0.3份、0.5份、0.6份、0.8份、1份、1.3份、1.5份、1.6份、1.8份、2份、2.3份、2.5份、2.6份、2.8份、3份等。
12、在本發(fā)明中,所述uv-熱雙固化膠黏劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì),觸變劑的用量可以為0.5份、0.6份、0.8份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份等。
13、在本發(fā)明中,所述uv-熱雙固化膠黏劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì),抗氧劑的用量可以為0.1份、0.3份、0.5份、0.6份、0.8份、1份、1.3份、1.5份、1.6份、1.8份、2份等。
14、在本發(fā)明中,所述uv-熱雙固化膠黏劑的制備原料按照重量份數(shù)計(jì),填料的用量可以為30份、32份、34份、36份、38份、40份、42份、44份、46份、48份、50份、52份、54份、56份、58份、60份等。
15、優(yōu)選地,所述不含硅環(huán)氧樹(shù)脂包括脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚a環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚f環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚a環(huán)氧樹(shù)脂或氫化雙酚f環(huán)氧樹(shù)脂中的任意一種或至少兩種的組合。
16、優(yōu)選地,所述不含硅環(huán)氧樹(shù)脂包括雙-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基)己二酸酯、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯、二-4-環(huán)氧環(huán)己烷、1,2:5,6-二環(huán)氧六氫茚滿、4-乙烯基環(huán)氧環(huán)己烷、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基丙烯酸酯、4,5-環(huán)氧環(huán)己烷-1,2-二甲酸二縮水甘油酯中的任意一種或至少兩種的組合。
17、優(yōu)選地,所述環(huán)氧硅樹(shù)脂包括1,1,3,3-四甲基-1,3-雙-[2-[7-氧化雙環(huán)[4.1.0]庚-3-基]乙基]二硅氧烷、四環(huán)氧基環(huán)己基乙基-2,4,6,8-四甲基環(huán)四硅氧烷、1,3-二(3-縮水甘油醚氧基丙基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷中的任意一種或至少兩種的組合。
18、優(yōu)選地,所述活性稀釋劑包括烯基醚類活性稀釋劑、乙烯酮縮二乙醇類活性稀釋劑、環(huán)氧類活性稀釋劑、環(huán)氧化三甘油酯類活性稀釋劑、氧雜環(huán)丁烷類活性稀釋劑、含有環(huán)氧基赫烯醇醚基團(tuán)的混合型活性稀釋劑中的任意一種或至少兩種的組合。
19、優(yōu)選地,所述活性稀釋劑包括3-乙基-3-氧雜環(huán)丁烷甲醇、3-乙基-3-氯甲基氧雜環(huán)丁烷、3,3-[氧基雙亞甲基]雙[3-乙基]氧雜環(huán)丁烷、3-乙基-3-[(2-乙基)-己氧基甲基]氧雜環(huán)丁烷、3-乙基-3-[(芐氧基)甲基]氧雜環(huán)丁烷、3-乙基-3-[(苯氧基)甲基]氧雜環(huán)丁烷、3-乙基-3-烯丙基甲氧基氧雜環(huán)丁烷中的任意一種或至少兩種的組合。
20、優(yōu)選地,所述陽(yáng)離子光引發(fā)劑包括芳香族碘鎓鹽、芳香族锍鎓鹽、芳香族重氮鎓鹽、芳香族鏻鹽、芳茂鐵鹽中的任意一種或至少兩種的組合。
21、優(yōu)選地,所述陽(yáng)離子光引發(fā)劑包括二芳基五氟苯硼酸碘鎓鹽、二芳基六氟磷酸碘鎓鹽、二芳基六氟銻酸碘鎓鹽、三芳基六氟銻酸锍鎓鹽、三芳基六氟磷酸锍鎓鹽、芳茂鐵六氟磷酸鹽中的任意一種或至少兩種的組合。
22、優(yōu)選地,所述陽(yáng)離子光引發(fā)劑包括二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟銻酸鹽。
23、優(yōu)選地,所述陽(yáng)離子熱引發(fā)劑包括cxc1612、vicbase?tc3631、vicbase?tc3632、vicbase?tc3634、cti-100、cti-200或cti-300中的任意一種或至少兩種的組合。
24、優(yōu)選地,所述觸變劑包括氣相二氧化硅和/或沉淀二氧化硅。
25、優(yōu)選地,所述抗氧劑包括芳香胺類抗氧劑和/或受阻酚類抗氧劑。
26、優(yōu)選地,所述芳香胺類抗氧劑包括二芳基仲胺、對(duì)苯二胺、酮胺、醛胺中的任意一種或至少兩種的組合。
27、優(yōu)選地,所述受阻酚類抗氧劑包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、抗氧劑ao-20、抗氧劑1076中的任意一種或至少兩種的組合。
28、優(yōu)選地,所述抗氧劑為抗氧劑ao-20。
29、優(yōu)選地,所述填料包括球形硅微粉和/或滑石粉。
30、第二方面,本發(fā)明提供一種如第一方面所述的uv-熱雙固化膠黏劑的制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
31、將不含硅環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧硅樹(shù)脂、活性稀釋劑、陽(yáng)離子光引發(fā)劑混合,并加熱至陽(yáng)離子光引發(fā)劑溶解,然后加入觸變劑、填料、抗氧劑、陽(yáng)離子熱引發(fā)劑,再次混合,得到所述uv-熱雙固化膠黏劑。
32、優(yōu)選地,所述混合在黃光條件下進(jìn)行。
33、優(yōu)選地,所述制備方法具體包括以下步驟:在黃光條件下將不含硅環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧硅樹(shù)脂、活性稀釋劑、陽(yáng)離子光引發(fā)劑混合,并加熱至陽(yáng)離子光引發(fā)劑溶解,進(jìn)行第一次分散,然后加入觸變劑,進(jìn)行第二次分散,再加入填料,進(jìn)行第三次分散,之后加入抗氧劑,進(jìn)行第四次分散,冷卻,加入陽(yáng)離子熱引發(fā)劑,進(jìn)行第五次分散,冷卻,再進(jìn)行第六次分散,裝膠管,冷凍存儲(chǔ),得到所述uv-熱雙固化膠黏劑。
34、優(yōu)選地,所述第一次分散的轉(zhuǎn)速為1300~1700rpm,例如1300rpm、1350rpm、1400rpm、1450rpm、1500rpm、1550rpm、1600rpm、1650rpm、1700rpm等,時(shí)間為1~3min,例如1min、2min、3min等。
35、優(yōu)選地,所述第二次分散的轉(zhuǎn)速為1300~1700rpm,例如1300rpm、1350rpm、1400rpm、1450rpm、1500rpm、1550rpm、1600rpm、1650rpm、1700rpm等,時(shí)間為1~3min,例如1min、2min、3min等。
36、優(yōu)選地,所述第三次分散的轉(zhuǎn)速為1300~1700rpm,例如1300rpm、1350rpm、1400rpm、1450rpm、1500rpm、1550rpm、1600rpm、1650rpm、1700rpm等,時(shí)間為4~6min,例如4min、5min、6min等。
37、優(yōu)選地,所述第四次分散的轉(zhuǎn)速為1300~1700rpm,例如1300rpm、1350rpm、1400rpm、1450rpm、1500rpm、1550rpm、1600rpm、1650rpm、1700rpm等,時(shí)間為1~3min,例如1min、2min、3min等。
38、優(yōu)選地,所述第五次分散的轉(zhuǎn)速為1300~1700rpm,例如1300rpm、1350rpm、1400rpm、1450rpm、1500rpm、1550rpm、1600rpm、1650rpm、1700rpm等,時(shí)間為1~3min,例如1min、2min、3min等。
39、優(yōu)選地,所述第五次分散之后還包括真空脫氣的步驟。
40、優(yōu)選地,所述第六次分散的轉(zhuǎn)速為1300~1700rpm,例如1300rpm、1350rpm、1400rpm、1450rpm、1500rpm、1550rpm、1600rpm、1650rpm、1700rpm等,時(shí)間為1~3min,例如1min、2min、3min等。
41、優(yōu)選地,所述第六次分散之后還包括真空脫氣的步驟。
42、第三方面,本發(fā)明提供一種如第一方面所述的uv-熱雙固化膠黏劑在電子產(chǎn)品、汽車(chē)制造、通信或航空航天中的應(yīng)用。
43、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明至少具有以下有益效果:
44、本發(fā)明提供的uv-熱雙固化膠黏劑,在體系含有不含硅環(huán)氧樹(shù)脂的基礎(chǔ)上引入了環(huán)氧硅樹(shù)脂,這兩種樹(shù)脂共同作用,能夠調(diào)節(jié)uv固化和熱固化強(qiáng)度,使得制備得到的uv-熱雙固化膠黏劑同時(shí)具有高粘結(jié)性、高耐候性。