一种近红外固化胶黏剂

技术领域

本发明涉及一种近红外固化胶黏剂，属于胶黏剂领域。

背景技术

光固化技术具有绿色、环保、快速等特点，在胶黏剂中应用广泛。目前，光固化胶黏剂采用紫外光作为光源，但限于薄材固化，近红外光波长较紫外光长，穿透力强，可以穿透玻璃、塑料、木材等基材，实现深层固化。采用上转换材料将近红外光转换为紫外光，可以实现深层固化。但是，转换时存在能量损失，导致固化速度下降。近红外光辐照时产生热量，将热引发剂加入胶黏剂中，充分利用近红外热量，可以提高自由基含量，进而提高固化速度。

发明内容

基于上述问题，本发明提供了一种近红外固化胶黏剂，其特征在于，所述胶黏剂的组成包括：

在一种实施方式中，所述的丙烯酸酯类树脂包括聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯中的至少一种。

丙烯酸树脂属于自由基体系固化时基体树脂，固化速度快，所述为主要的丙烯酸树脂类型。

在一种实施方式中，所述活性稀释剂包括二缩三丙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、1、6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。

因丙烯酸树脂粘度较大，常需要加入活性稀释剂降低粘度。

在一种实施方式中，所述光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、双2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂钛、苯基双 (2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-异丙基硫杂蒽酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-甲基-2-(4- 吗啉基苯基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、1,7,7'-三甲基-双环(2,2,1)庚烷-1,3-二酮中的至少一种。

光引发剂在光照时产生自由基，引发树脂固化交联，引发波段在200-400nm。

所述的热引发剂包括2，2′-偶氮二(异丁腈)，2，2′-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)，2，2′-偶氮二(2-甲基丁腈)、过氧化苯甲酰，氢过氧化叔丁基，氢过氧化枯烯，过氧化二叔丁基，过氧化甲乙酮，1，1-二(叔己基过氧)环己烷中的至少一种。

热引发剂在近红外光照射发生热分解，产生自由基，含量过多会发生爆聚，影响胶黏剂性能。

在一种实施方式中，所述上转换材料包括NaYF4、BaYF5、NaGdF4、LiYF4、NaYbF4、Na3ScF6、YF3、GdOF中的至少一种。优选为NaYF

不同的上转换材料的激发波长不一样，因此需要根据激发波长选择匹配的引发剂。

本发明的第二个目的在于提供一种粘合方法，所述粘合方法包括以下步骤：

S1，将权利要求1～4中任一一种近红外同步固化胶黏剂涂布在基材相应粘合处形成具有胶黏剂层的粘合面；

S2，将待粘结面与S1中的粘合面进行接合；

S3，对接合处，进行近红外光的照射固化。

在一种实施方式中，所述近红外同步固化胶黏剂涂布的厚度为5μm-3mm。

在一种实施方式中，所述基材包括玻璃、塑料、木材。

在一种实施方式中，所述红外光的波长为800～980nm。

在一种实施方式中，所述红外光的辐射功率为20～100W·cm-2。

波段需要根据上转换材料吸收波段作为选择，辐射功率则是根据固化时间及基材耐受温度作为选择。

有益效果

与紫外光相比，近红外光具有穿透力强的特点，同时可以产生热量。采用光引发剂与热引发剂复配，在近红外光照射下，光引发剂和热引发剂同时裂解产生自由基，实现了胶黏剂深层快速固化，并且高的自由基含量降低了氧阻聚。

与近红外光固化的胶黏剂体系相比，本技术方案有效利用近红外光辐照时产生的热量，加入热引发剂提高了固化时的自由基含量，进而提高了固化速率。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体描述。

实施例1：按照以下配方，制备近红外固化胶黏剂：质量百分数

实施例2：

将实施例1中各组成分在无光条件下混合均匀，涂覆在有机塑料片上，盖上另一片有机塑料片，控制厚度在5mm，置于近红外光下辐照。

实施例3：按照以下配方，制备近红外固化胶黏剂：质量百分数

实施例4:

将实施例3中各组成分在无光条件下混合均匀，涂覆在有机塑料片上，盖上另一片有机塑料片，控制厚度在5mm，置于近红外光下辐照。

实施例5：按照以下配方，制备近红外固化胶黏剂：质量百分数

实施例6：

将实施例5中各组成分在无光条件下混合均匀，涂覆在有机塑料片上，盖上另一片有机塑料片，控制厚度在5mm，置于近红外光下辐照。

实施例7：按照以下配方，制备近红外固化胶黏剂：质量百分数

实施例8：

将实施例7中各组成分在无光条件下混合均匀，涂覆在有机塑料片上，盖上另一片有机塑料片，控制厚度在5mm，置于近红外光下辐照。

实施例9：

将实施例2、实施例4、实施例6及实施例8得到的胶黏剂及光照后的有机塑料片进行性能测试，结果如下表：

黏度测试：采用美国TA仪器公司的流变仪，Discovery DHR-2，测试时使用一次性平行板。样品间隙设置为50μm，温度达到35℃，稳定1min后测试，剪切速率为10s-1。

储存稳定性测试：将涂料放置于60℃恒温烘箱中，根据涂料黏度变化测试稳定性。

剪切强度测试：根据国标GB7124—86胶粘剂拉伸剪切强度测定方法。

由表中看出，实施例2仅加入光引发剂，胶黏剂在5s固化；实施例4仅加入热引发剂则需要10s固化，这是因为近红外光下辐照，温度升高需要一定时间才能促使热引发剂分解。实施例6、8将光引发剂与热引发剂共同使用，固化时间降低，并且保持良好的粘结强度。胶黏剂具有较好储存稳定性以及固化后粘结强度良好，实现了厚层快速固化。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此。凡依本发明申请专利范围未违背本发明涉及原则所做的均等变化、简化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。