一种UV湿固化的热熔胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及聚氨酯热熔胶技术领域，特别涉及一种UV湿固化的热熔胶及其制备方法。

背景技术

反应型聚氨酯热熔胶是结构中带有极性基团，主链中含有氨基甲酸酯的单组份胶黏剂，对多种材料都有极强的粘接性，能常温固化，具有韧性好，耐高低温，耐溶剂等综合性能好，粘接工艺简单，加热成熔融状态后施工，压合冷却后借助空气或被粘物体表面的湿气反应而固化，使用时没有溶剂，无VOC排放等问题，不污染环境，属于环保友好型胶黏剂，在工业，电子业因此应用广泛。

但是随着电子产品的不断更新换代，对生产效率的不断提高，普通的反应型聚氨酯热熔胶在点胶或者喷胶之后，完全固化通常需要一天或几天时间，初步固化通常都需要几个小时的保压时间才能达到基本的粘接强度，影响生产效率，要投入大量保压夹具，甚至不能及时发现胶黏剂的不良，等到发现胶黏剂有问题时，通常已经生产了大量的成品，易导致浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种UV湿固化的热熔胶及其制备方法，制得的热熔胶在紫外光的照射下能够迅速产生初步的初粘力，从而减少保压的时间，达到免保压的技术效果，同时可以降低散发出的VOC气体。

为实现上述目的，本发明提供了一种UV湿固化的热熔胶，包括A组分和B组分以及光引发剂；

其中所述A组分、B组分和光引发剂的质量比为：A组分：B组分：光引发剂＝40～60：40～60：1～3；

所述A组分由以下按重量百分比计的组分组成：

所述B组分由以下按重量百分比计的组分组成：

作为优选的，所述光引发剂为光引发剂189、光引发剂1173、光引发剂TPO、光引发剂184一种或几种的混合物。

作为优选的，所述第一聚酯多元醇指的是聚碳酸酯多元醇，聚已内酯多元醇，聚已二酸已二醇酯多元醇的一种或多种，其分子量为1000-3000的直链型聚酯多元醇。

作为优选的，所述异氰酸酯三聚体指的是HDI三聚体，其为固含90％三聚体。

作为优选的，所述活性丙稀酸单体指的是丙烯酸-β-羟乙酯或丙烯酸-β-羟丙酯或甲基丙烯酸羟乙酯或甲基丙烯酸羟丙酯；

所述第一催化剂指的是二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡。

作为优选的，所述第二聚酯多元醇是聚己二酸己二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇的一种或二种，其分子量为2000-4000的直链型聚酯多元醇。

作为优选的，所述聚醚多元醇为是聚氧化丙烯二醇、聚乙二醇和聚四氢呋喃醚二醇的一种或二种，其分子量为2000-4000的直链型聚醚多元醇。

作为优选的，所述异氰酸酯单体是二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯，碳化二亚胺改性异氰酸酯的一种；

所述热塑性树脂填料是无定型热塑性树脂，非反应性丙稀酸醋类聚合物的一种。

作为优选的，所述第二催化剂指的是二吗啉基二乙基醚、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡的一种或多种；

所述抗氧化剂指的是抗氧剂245或者抗氧剂1010一种或多种；

所述偶联剂指的是KH550、KH560或者KH590一种或几种；

所述除水剂指的是噁唑烷除水剂、对甲基苯磺酰异氰酸酯除水剂的一种或几种。

本发明还提供了一种UV湿固化的热熔胶的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1，制备A组份预聚体；将所述异氰酸酯三聚体投入反应瓶中，加热至85℃左右，保温并充入氮气；将所述活性丙稀酸单体缓慢滴入到反应瓶中，滴完后一直保温反应，直至NCO测得为11％-12％左右；加入预先在120℃和-0.095Mpa环境下脱水2h后的液态第一聚酯多元醇与第一催化剂，在100℃下保温反应，直至NCO在6.0％-7.5％，最后抽真空除味，制得A组份预聚体；

步骤S2，制备B组份预聚体；按配方在反应釜中加入第二聚酯多元醇，聚醚多元醇，热塑性树脂填料与抗氧剂，在120-130℃的温度条件下加热至熔融状态；并在-0.095Mpa的条件下搅拌2h，所述搅拌速度为50-150r/min；通入氮气至常压，降温至75-85℃；按配方在反应釜中加入异氰酸酯单体，搅拌反应2-3h,再升温至90-95℃保温1h左右，直至NCO测得为2.0％-3.5％；加入第二催化剂，偶联剂，除水剂搅拌脱泡10-30min,最后抽真空除味，制得B组份预聚体；

步骤S3，称取质量比为A组分预聚体：B组分预聚体：光引发剂＝40～60：40～60：1～3的所需材料，在避光的条件下，真空加热搅拌均匀，最后在避光和真空的条件下，冷却、固化、包装；制得UV湿固化的热熔胶。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明制得的UV湿固化的热熔胶，在紫外线照射较短时间(10秒)的条件下，在初期就可以达到较强的粘接力，极大的缩短了保压时间，达到免保压的技术效果，同时可以降低散发出的VOC气体，提高生产效率，可以适用于高生产效率的需要。

具体实施方式

下面对本发明本实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的本实施方式是本发明的一种实施方式，而不是全部的本实施方式。基于本发明中的本实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他本实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一

实施例一提供一种UV湿固化的热熔胶及其制备方法，其步骤如下：

步骤S1，制备A组份预聚体；

将120克HDI三聚体投入反应瓶中，加热至85℃，保温并充入氮气；

然后再滴入23克丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)单体，一直搅拌保温反应，直至NCO测得为12％；

然后加入预先在120℃和-0.095Mpa环境下脱水2h后的液态聚已内酯多元醇(Mn＝1000)100克，二月桂酸二丁基锡催化剂0.2克，100℃搅拌保温反应，直至NCO测得为7.0％；

最后抽真空除味，制得A组份预聚体。

步骤S2，制备B组份预聚体；

在反应釜中加入100克聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝2000)，50克聚己二酸丁二醇酯(Mn＝4000)，0.2克抗氧剂1010，35克无定型热塑性树脂(EVA)；在130℃的温度条件下加热至熔融状态，并在-0.095Mpa的条件下搅拌2h，所述搅拌速度为50-150r/min；通入氮气至常压，降温至80℃；

在反应釜中加入30克的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，搅拌反应2h,再升温至90℃保温1h左右，直至NCO测得为3.0％；

加入1.2克二吗啉基二乙基醚催化剂，0.6克KH590偶联剂，0.5克对甲基苯磺酰异氰酸酯除水剂，一起搅拌脱泡15min；

最后抽真空除味，制得B组份预聚体。

步骤S3，称取120克A组分预聚体，80克B组分预聚体，1.0克光引发剂TPO与1.0克光引发剂184，在避光的条件下，真空加热搅拌均匀，最后在避光和真空的条件下，冷却、固化、包装；制得实施例一的UV湿固化的热熔胶。

实施例二

实施例二提供一种UV湿固化的热熔胶及其制备方法，其步骤如下：

步骤S1，制备A组份预聚体；

将120克HDI三聚体投入反应瓶中，加热至85℃，保温并充入氮气；

然后再滴入19克丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)单体，一直搅拌保温反应，直至NCO测得为11.5％；

然后加入预先在120℃和-0.095Mpa环境下脱水2h后的液态碳酸酯多元醇(Mn＝2000)66克，二月桂酸二丁基锡催化剂0.2克，100℃搅拌保温反应，直至NCO测得为6.0％；

最后抽真空除味，制得A组份预聚体。

步骤S2，制备B组份预聚体；

在反应釜中加入90克聚氧化丙烯二醇，60克聚己二酸己二醇酯(Mn＝3500)，0.2克抗氧剂1010，40克非反应性丙稀酸醋类BR-113；在130℃的温度条件下加热至熔融状态，并在-0.095Mpa的条件下搅拌2h，所述搅拌速度为50-150r/min；通入氮气至常压，降温至80℃；

在反应釜中加入35克的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，搅拌反应2h，再升温至90℃保温1h左右，直至NCO测得为3.5％；

加入1.4克二吗啉基二乙基醚催化剂，0.7克KH590偶联剂，0.4克对甲基苯磺酰异氰酸酯除水剂，一起搅拌脱泡15min；

最后抽真空除味，制得B组份预聚体。

步骤S3，称取100克A组分预聚体，100克B组分预聚体，2.0克光引发剂TPO，在避光的条件下，真空加热搅拌均匀，最后在避光和真空的条件下，冷却、固化、包装；制得实施例二的UV湿固化的热熔胶。

实施例三

实施例三提供一种UV湿固化的热熔胶及其制备方法，其步骤如下：

步骤S1，制备A组份预聚体；

将100克HDI三聚体投入反应瓶中，加热至85℃，保温并充入氮气；

然后再滴入19克丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)单体，一直搅拌保温反应，直至NCO测得为11.5％；

然后加入预先在120℃和-0.095Mpa环境下脱水2h后的液态碳酸酯多元醇(Mn＝2000)33克，液态聚已内酯多元醇(Mn＝2000)33克，二月桂酸二丁基锡催化剂0.2克，100℃搅拌保温反应，直至NCO测得为6.0％；

最后抽真空除味，制得A组份预聚体。

步骤S2，制备B组份预聚体；

在反应釜中加入45克聚氧化丙烯二醇(Mn＝2000)与45克聚四氢呋喃醚二醇(Mn＝2000)，60克聚己二酸己二醇酯二醇(Mn＝3500)，0.2克抗氧剂1010，40克非反应性丙稀酸醋类BR-113；在120℃的温度条件下加热至熔融状态，并在-0.095Mpa的条件下搅拌3h，所述搅拌速度为50-150r/min；通入氮气至常压，降温至80℃；

在反应釜中加入42克的碳化二亚胺改性异氰酸酯(液化MDI)，搅拌反应2h，再升温至90℃保温1h左右，直至NCO测得为3.0％；

加入1.3克二吗啉基二乙基醚催化剂，0.8克KH560偶联剂，0.4克对甲基苯磺酰异氰酸酯除水剂，一起搅拌脱泡15min；

最后抽真空除味，制得B组份预聚体。

步骤S3，称取80克A组分预聚体，120克B组分预聚体，2.0克光引发剂TPO，在避光的条件下，真空加热搅拌均匀，最后在避光和真空的条件下，冷却、固化、包装；制得实施例三的UV湿固化的热熔胶。

对比例四

对比例四提供一种反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，其步骤如下：

将90克聚氧化丙烯二醇，60克聚己二酸己二醇酯(Mn＝3500)，0.2克1010抗氧剂，50克非反应性丙稀酸醋类BR-113；投入反应瓶中，在130℃的温度条件下加热至熔融状态，并在-0.095Mpa的条件下搅拌2h，通入氮气至常压，降温至80℃；

在反应釜中加入40克的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，搅拌反应2h，再升温至90℃保温1h左右，直至NCO测得为3.5％；

加入1.2克二吗啉基二乙基醚催化剂，0.6克KH590偶联剂，0.6克对甲基苯磺酰异氰酸酯除水剂，一起搅拌脱泡15min；

最后抽真空除味，制得一种反应型聚氨酯热熔胶。

将上述所得的热熔胶，做成标准测试片，放入打胶机中，进行打胶，打完胶后，热熔胶和粘结在一起的零件放入395nm紫外光照射10S，对粘结在一起的零件进行粘接的力学性能测试数据，其结果如下表：

由上表可知，实施例1、实施例2、实施例3和对比例4在100℃粘度的测试项目上没有明显的差别，所以实施例1、实施例2、实施例3和对比例4在适用范围上是可以互相通用的；在5min粘接强度的测试项目上，可以看出实施例1、实施例2和实施例3的实验效果远远大于对比例4的实验效果；在1h粘接强度的测试项目上，可以看出实施例1、实施例2和实施例3的实验效果大于对比例4的实验效果，但是可以看出粘接强度的差距在减小；在24h粘接强度的测试项目上，可以看出实施例1、实施例2和实施例3的实验效果略大于对比例4的实验效果，但是可以看出粘接强度的差距较小，对比例4的粘结强度在逐步加强，如果时间足够长，对比例4的粘结强度应该可以和实施例1、实施例2与实施例3的粘结强度一致。

可以得出以下结论：本发明制得的UV湿固化的热熔胶，在紫外线照射较短时间(10秒)的条件下，在初期就可以达到较强的粘接力，极大的缩短了保压时间，达到免保压的技术效果，同时可以降低散发出的VOC气体，提高生产效率，可以适用于高生产效率的需要，例如：电子元器件之间的粘结。

本发明制得的UV湿固化的热熔胶具有UV光固化和快速固化两种特性，改善了单纯的湿固化热熔胶保压定位时间长的缺点，还可以避免使用大量治具，增加治具的重复利用率，降低制造治具的数量，同时还可以保证最终的粘接力强，并且无气味等特性，满足电子电器等元器件高生产效率的需要。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。