一种对于极性基材粘接良好的可光固化热熔胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及胶粘剂领域，特别是一种对于极性基材粘接良好的可光固化热熔胶粘剂及其制备方法。

背景技术

传统的SBC橡胶型热熔胶是由SBC弹性体、石油树脂、增粘树脂以及增塑剂经过简单物理混合而成，经过配方调节可以得到具有一定初始强度的热熔胶，被广泛用于标签，胶带以及包装行业等。但是由于体系中不存在化学交联，导致这一体系在高温或高湿等严苛气候条件下性能较差；且由于分子链中非极性键的存在，往往此压敏胶体系对极性基材的粘接表现较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对于极性基材粘接良好的可光固化热熔胶粘剂及其制备方法。

为了达成上述目的，本发明的解决方案为：

一种对于极性基材粘接良好的可光固化热熔胶粘剂,原料具有如下重量份组分：

进一步，所述非氢化SBC橡胶聚合物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯/丁二烯、端乙烯基的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯，其中的一种或几种混合。

进一步，所述的非氢化端乙烯基聚丁二烯或非氢化端异戊二烯橡胶为至少一个端基带有乙烯基官能团的液体橡胶。

进一步，所述的非氢化合成树脂为非氢化的碳五石油树脂、碳九石油树脂、碳五/碳九石油树脂、苯乙烯树脂的一种或几种混合。

进一步，所述的增粘树脂为松香、松香衍生物、萜烯树脂或是萜烯树脂衍生物的一种或几种混合。

进一步，所述的光自由基引发剂为2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、4-二甲氨基苯甲酸异辛酯、2,4-二乙基硫杂蒽酮中的一种或几种混合。

进一步，所述增塑剂为环烷油的一种。

进一步，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或几种。

一种对于极性基材粘接良好的可光固化热熔胶粘剂的制备方法:

步骤一、将20～40份非氢化SBC橡胶聚合物、0～35份增塑剂、0.2～1份抗氧剂加入到反应器中，然后升温至140～170℃，搅拌至全部物料熔融后，反应稳定15min；

步骤二、在搅拌条件下，再加入5～10份非氢化端乙烯基聚丁二烯或非氢化端异戊二烯橡胶、0～20份增粘树脂、25～55份非氢化合成树脂、0.2～1份光自由基引发剂，搅拌30min，最后脱泡装入不透明胶管，密封包装；

以上组分的份数皆为重量份数。

本专利在传统SBC热熔胶的基础上引入可光固化的反应基团，使得胶粘剂可以在UV光照后发生反应得到有一定交联网络弹性体，大大提高了其耐高温和高湿性能，同时采用非氢化树脂，可用于绝大多数电子器件的结构粘接，尤其适用于极性基材的粘接，适合各种高要求的场合。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

将20份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、15份增塑剂、0.2份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到反应器中，然后升温至140～170℃，搅拌至全部物料熔融后，反应稳定15min；接着，在搅拌条件下，再加入10份非氢化端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、10份萜烯树脂、45份非氢化苯乙烯树脂、0.2份2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，搅拌30min，最后脱泡装入不透明胶管，密封保存。

实施例2

将30份苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、25份增塑剂、0.5份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入到反应器中，然后升温至140～170℃，搅拌至全部物料熔融后，反应稳定15min；接着，在搅拌条件下，再加入5份非氢化端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、15份松香、35份非氢化碳五石油树脂、0.5份2,4-二乙基硫杂蒽酮，搅拌30min，最后脱泡装入不透明胶管，密封保存。

实施例3

将30份端乙烯基的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、35份增塑剂、1份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到反应器中，然后升温至140～170℃，搅拌至全部物料熔融后，反应稳定15min；接着，在搅拌条件下，再加入5份非氢化端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、35份非氢化苯乙烯树脂、0.2份2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，搅拌30min，最后脱泡装入不透明胶管，密封保存。

实施例4

将40份苯乙烯-异戊二烯、1份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到反应器中，然后升温至140～170℃，搅拌至全部物料熔融后，反应稳定15min；接着，在搅拌条件下，再加入10份非氢化端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、45份非氢化碳九石油树脂、20份萜烯树脂、0.2份2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，搅拌30min，最后脱泡装入不透明胶管，密封保存。

实施例5

将40份端乙烯基的非氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、15份增塑剂、1份三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯加入到反应器中，然后升温至140～170℃，搅拌至全部物料熔融后，反应稳定15min；接着，在搅拌条件下，再加入5份非氢化端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、35份非氢化苯乙烯树脂、5份松香、0.5份4-二甲氨基苯甲酸异辛酯，搅拌30min，最后脱泡装入不透明胶管，密封保存。

对比例1

将20份苯乙烯-乙烯-苯乙烯、15份增塑剂、0.2份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入到反应器中，然后升温至140～170℃，搅拌至全部物料熔融后，反应稳定15min；接着，在搅拌条件下，再加入20份松香、45份苯乙烯树脂，搅拌30min，最后脱泡装入不透明胶管，密封保存；为传统的SBC橡胶型热熔胶。

对比例2

将20份氢化SBC橡胶聚合物、15份增塑剂、0.2份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入到反应器中，然后升温至140～170℃，搅拌至全部物料熔融后，反应稳定15min；接着，在搅拌提交下，再加入10份氢化端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、10份增粘树脂、45份氢化苯乙烯树脂、0.2份4-二甲氨基苯甲酸异辛酯光自由基引发剂，搅拌30min，最后脱泡装入不透明胶管，密封保存。

对比例3

将20份部分氢化SBC橡胶聚合物、15份增塑剂、0.2份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯加入到反应器中，然后升温至140～170℃，搅拌至全部物料熔融后，反应稳定15min；接着，在搅拌条件下，再加入10份部分氢化端乙烯基聚丁二烯液体橡胶、10份松香、45份部分氢化苯乙烯树脂、0.2份4-二甲氨基苯甲酸异辛酯，搅拌30min，最后脱泡装入不透明胶管，密封保存。

上述对比例和实施例中所提及的份数皆为重量份数。

将对比例1～3、实施例1～5所得样品进行下述性能测试，具体测试方法如下：

1、粘度测试，采用的是布氏旋转粘度计，将上述被测样品置于170℃的预热10min，将预热完全的样品倒入样品杯内，将样品杯固定于加热器中，调整位置使得粘度计上的转子位于样品杯的被测样品中心，调整加热器温度，让转子和被测样品于样品杯内恒温10min，确保样品温度稳定于170℃，样品温度应在规定温度±1℃内；保持170℃恒温，打开转子，持续旋转20min后，读取此时粘度数据，所述粘度单位为“cps”。

2、推力强度测试：

1)测试UV固化初始推力强度：通过台式点胶机在基材表面点胶被测样品胶，然后放入紫外照射仪中固化，再使用基材模具将两片基材粘接在一起，控制胶厚为0.15mm，胶重0.05±0.003g，用2kg力保压，在温度为23±2℃、相对湿度为50±5℃的环境中放置初始时间5min，时间到则使用三思万能试验机测试，使试验机的夹持器以10mm/min的移动速度对试样加载并记录试样推力破坏的最大载荷及粘接面积；

2)测试最终推力强度Mpa：通过台式点胶机在基材表面点胶被测样品胶，然后放入紫外照射仪中固化，再使用基材模具将两片基材粘接在一起，控制胶厚为0.15mm，胶重0.05±0.003g，用2kg力保压，在温度为23±2℃、相对湿度为50±5℃的环境中放置48h，使其最终固化，时间到则使用三思万能试验机测试，使试验机的夹持器以10mm/min的移动速度对试样加载并记录试样推力破坏的最大载荷及粘接面积。

制样使用的是台式点胶机制样，通过X、Y、Z三轴的移动方向的移动，在基材面上画出胶线轨迹；

其中涉及的UV固化，采用是的专业的紫外照射仪，设置紫外光的照射强度为1000mw/cm

3、杜邦落球冲击测试：

通过台式点胶机在基材表面点胶被测样品胶，然后放入紫外照射仪中固化，再使用基材模具将两片基材粘接在一起，控制胶厚为0.15mm，胶重0.05±0.003g，用2kg力保压，在温度为23±2℃，相对湿度为50±5℃的环境中放置48h，使其最终固化，将固化后的基材置于杜邦落球冲击试验机，记录被测样品在200g、70mm的条件下基材剥落时的冲击次数。

4、高温高湿老化测试：

将被测样品固化48h(与杜邦落球冲击测试的固化过程相同)，放入爱斯派克恒温恒湿箱中进行老化，在爱斯派克恒温恒湿箱中老化72h后，取出被测样品采用常温推力的方法测试其老化后的强度。该测试选用两种环境条件进行老化，其中一环境条件为温度85℃、湿度85％；另一环境条件为温度60℃、湿度90％的情况。

在上述各测试中，主要针对PC/PC、PA/PA、PBT/PBT这三种较为常用的极性基材组合进行粘接测试。

将上述测试数据整理，得到下表一至表三：

表一：对比例1～3和实施例1～5的粘度测试、推力强度测试对比

从表一的检测数据可以看出，实施例1～5相对于对比例1～3来说检测数据具有以下特点：

1、粘度有所提升，但是在合理范围内，不影响产品的使用；

2、UV固化后，实施例1～5针对极性基材粘接后的初始推力强度已经有明显提升；48小时的最终强度亦是相对于对比例1～3有明显的提升，进一步说明了本专利对极性材料的粘接效果有了显著提升。

表二：对比例1～3和实施例1～5的杜邦落球冲击测试对比

从表二的检测数据可以看出，针对极性基材，实施例1～5所达到的杜邦落球冲击远高于对比例1，且略优于对比例2～3，由此说明，本专利所得之产品，粘接效果尤佳，不易剥落。

表三：对比例1～3和实施例1～5的高温高湿老化测试对比

如表三数据对比中值得关注的是——在高温、高湿度的环境下，实施例1～5针对于极性基材的粘接强度相对于对比例1～3提升较多(尤其是对比例1为现有传统的SBC橡胶型热熔胶)，无论是PA/PA、PC/PC或是PBT/PBT作为粘接基材的情况下，粘接强度有了明显的提升。

以上所述仅为本发明的实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。