一种紫外固化结构胶膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及结构胶膜领域，更具体地，本发明专利技术涉及一种紫外固化结构胶膜及其制备方法。本发明专利技术第一个方面提供了一种紫外固化结构胶膜，按重量份计，所述紫外固化结构胶膜的制备原料包括20～40份聚氨酯丙烯酸酯预聚物，20～30份丙烯酸酯单体，10～20份柔韧树脂，1～3份光引发剂，0.1～0.5份固化剂，0.5～2份促进剂；所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备原料包括聚醚二元醇、二异氰酸酯以及含羟基丙烯酸酯单体；所述聚醚二元醇的数均分子量为1000～4000。本发明专利技术提供的紫外固化结构胶膜具有优异的力学性能、储存稳定性、耐热性和耐化学品性，可满足高强度应用要求的场合，适合大规模的生产。

A UV curable structural adhesive film and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种紫外固化结构胶膜及其制备方法
本专利技术涉及结构胶膜领域，更具体地，本专利技术涉及一种紫外固化结构胶膜及其制备方法。
技术介绍
结构胶强度高、抗剥离、耐冲击、施工工艺简便。用于金属、陶瓷、塑料、橡胶、木材等同种材料或者不同种材料之间的粘接，可部分代替焊接、铆接、螺栓连接等传统连接形式。结合面应力分布均匀，对零件无热影响和变形。在工程中结构胶应用广泛，主要用于构件的加固、锚固、粘接、修补等；如粘钢、粘碳纤维、植筋、裂缝补强、密封、孔洞修补、道钉粘贴、表面防护、混凝土粘接等。航空航天、轨道交通工具、轮船、汽车领域中需要用结构胶粘剂将承力结构件粘接，实际使用过程中经历高低温和湿度交替、振动、盐雾等复杂工况，因此结构胶粘剂应在上述条件下保持高强度。目前，市场上有环氧树脂类、双马来树脂类和氰酸树脂类结构胶膜，力学强度上能够满足应用要求，但产品固化周期长、耐温性和耐化学品性不足，一方面降低生产效率，另一方面不能应对复杂的存储和使用环境。
技术实现思路
针对现有技术中存在的一些问题，本专利技术第一个方面提供了一种紫外固化结构胶膜，按重量份计，所述紫外固化结构胶膜的制备原料包括20～40份聚氨酯丙烯酸酯预聚物，20～30份丙烯酸酯单体，10～20份柔韧树脂，1～3份光引发剂，0.1～0.5份固化剂，0.5～2份促进剂；所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备原料包括聚醚二元醇、二异氰酸酯以及含羟基丙烯酸酯单体；所述聚醚二元醇的数均分子量为1000～4000。作为本专利技术的一种优选方案，所述丙烯酸酯单体包括二官能度丙烯酸酯单体和三官能度丙烯酸酯单体。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述二官能度丙烯酸酯在25℃的动力粘度为10～15mPa.s；所述三官能度丙烯酸酯单体在25℃的动力粘度为90～100mPa.s。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述二官能度丙烯酸酯单体和三官能度丙烯酸酯单体的重量比为(1～3)：1。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述柔韧树脂分子中含有氰基。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述柔韧树脂分子中氰基占20～30wt％。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物、丙烯酸酯单体以及柔韧树脂的重量比为(1～3)：1：(1～2.5)。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述无机填料包括纳米碳酸钙、二氧化钛、气相二氧化硅中至少一种。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述光引发剂选自2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯甲酰甲酸甲酯中任意一种或多种的组合。本专利技术第二个方面提供了一种紫外固化结构胶膜的制备方法，所述紫外固化结构胶膜的制备方法包括：在密闭捏合机中投入柔韧树脂，在180～210℃条件下塑化5～15分钟后，投入聚氨酯丙烯酸酯预聚物、丙烯酸酯单体，捏合混炼，温度降低至40℃以下，投入光引发剂、固化剂、促进剂，继续捏合混炼，通过强制喂料进入胶膜机中，经连续压胶、贴离型膜、模切后收集成卷，得到结构胶膜。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术提供的紫外固化结构胶膜具有优异的力学性能、储存稳定性、耐热性和耐化学品性，可满足高强度应用要求的场合；本专利技术制备紫外固化结构胶膜的原料廉价易得，工艺简便，不含溶剂，环保无污染，产品储存和使用方便，适合大规模的生产。具体实施方式以下通过具体实施方式说明本专利技术，但不局限于以下给出的具体实施例。本专利技术第一个方面提供了一种紫外固化结构胶膜，按重量份计，所述紫外固化结构胶膜的制备原料包括20～40份聚氨酯丙烯酸酯预聚物，20～30份丙烯酸酯单体，10～20份柔韧树脂，1～3份光引发剂，0.1～0.5份固化剂，0.5～2份促进剂。在一种实施方式中，按重量份计，所述紫外固化结构胶膜的制备原料包括20～40份聚氨酯丙烯酸酯预聚物，20～30份丙烯酸酯单体，10～20份柔韧树脂，2～4份增塑剂，20～40份无机填料，1～3份光引发剂，0.1～0.5份固化剂，0.5～2份促进剂。优选地，按重量份计，所述紫外固化结构胶膜的制备原料包括20～40份聚氨酯丙烯酸酯预聚物，20～30份丙烯酸酯单体，10～20份柔韧树脂，3份增塑剂，30份无机填料，1份光引发剂，0.3份固化剂，0.7份促进剂。聚氨酯丙烯酸酯预聚物聚氨酯丙烯酸酯预聚物的分子中含有丙烯酸酯官能团和氨基甲酸酯键，固化后的胶粘剂具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，是一种综合性能优良的辐射固化材料。优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备原料包括聚醚二元醇、二异氰酸酯以及含羟基丙烯酸酯单体。在一种实施方式中，所述聚醚二元醇的数均分子量为1000～4000；更优选地，所述聚醚二元醇的数均分子量为2500。数均分子量：聚合物是由化学组成相同而聚合度不等的同系混合物组成的，即由分子链长度不同的高聚物混合组成。通常采用平均数分子量表征分子的大小。按分子数目统计平均，则称为数均分子量，符号为(Mn)。优选地，所述聚醚二元醇为聚氧化乙烯醚二醇和/或聚氧化丙烯醚二醇；更优选地，所述聚醚二元醇为聚氧化丙烯醚二醇，所述聚氧化丙烯醚二醇对购买厂家不作特别限制。在一种实施方式中，所述二异氰酸酯包括甲苯2,4-二异氰酸酯、苯二异氰酸酯、4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯中至少一种；优选地，所述二异氰酸酯包括甲苯2,4-二异氰酸酯，所述甲苯2,4-二异氰酸酯对购买厂家不作特别限制。在一种实施方式中，所述含羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯和/或4-羟基丁基丙烯酸酯；优选地，所述含羟基丙烯酸酯单体为丙烯酸羟乙酯，所述丙烯酸羟乙酯对购买厂家不作特别限制。在一种实施方式中，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法包括下面步骤：(1)按设定配比将聚醚二元醇与二异氰酸酯投入反应釜，通氮气保护，40～50℃，反应3小时；(2)投入含羟基丙烯酸酯单体，控制异氰酸酯基与羟基摩尔比为0.9～0.95，投入催化剂，通氮气保护，料温控制在65～70℃，反应4～6小时，测定异氰酸酯基含量低于0.5wt％时加入阻聚剂结束反应，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚物。优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法包括下面步骤：(1)按设定配比将聚醚二元醇与二异氰酸酯投入反应釜，通氮气保护，搅拌速度60～180转/分钟，料温控制在40～50℃，反应3小时，测定异氰酸酯基含量；(2)投入含羟基丙烯酸酯单体，控制异氰酸酯基与羟基摩尔比为0.9～0.95，投入0.08wt％催化剂，通氮气保护，搅拌速度60～180转/分钟，料温控制在65～70℃，反应4～6小时，测定异氰酸酯基含量低于0.5wt％时加入阻聚剂结束反应，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚物。进一步优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法包括下面步骤：(1)按设定配比将聚醚二元醇与二异氰酸酯投入反应釜，通氮气保护，搅拌速度120转/分钟，料温控制在45℃，反应3小时，测定异氰酸酯基含量，达到1.8wt％即到反应终点；(2)投入含羟基丙烯酸酯单体，控制异氰酸酯基与羟基摩尔比为0.95，投入0.08wt％催化剂二月桂酸二丁基锡，通氮气保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外固化结构胶膜，其特征在于，按重量份计，所述紫外固化结构胶膜的制备原料包括20～40份聚氨酯丙烯酸酯预聚物，20～30份丙烯酸酯单体，10～20份柔韧树脂，1～3份光引发剂，0.1～0.5份固化剂，0.5～2份促进剂；所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备原料包括聚醚二元醇、二异氰酸酯以及含羟基丙烯酸酯单体；所述聚醚二元醇的数均分子量为1000～4000。

【技术特征摘要】
1.一种紫外固化结构胶膜，其特征在于，按重量份计，所述紫外固化结构胶膜的制备原料包括20～40份聚氨酯丙烯酸酯预聚物，20～30份丙烯酸酯单体，10～20份柔韧树脂，1～3份光引发剂，0.1～0.5份固化剂，0.5～2份促进剂；所述聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备原料包括聚醚二元醇、二异氰酸酯以及含羟基丙烯酸酯单体；所述聚醚二元醇的数均分子量为1000～4000。2.根据权利要求1所述紫外固化结构胶膜，其特征在于，所述丙烯酸酯单体包括二官能度丙烯酸酯单体和三官能度丙烯酸酯单体。3.根据权利要求2所述紫外固化结构胶膜，其特征在于，所述二官能度丙烯酸酯在25℃的动力粘度为10～15mPa.s；所述三官能度丙烯酸酯单体在25℃的动力粘度为90～100mPa.s。4.根据权利要求3所述紫外固化结构胶膜，其特征在于，所述二官能度丙烯酸酯单体和三官能度丙烯酸酯单体的重量比为(1～3)：1。5.根据权利要求1～4任一项所述紫外固化结构胶膜，其特征在于，所述柔韧树脂分子中含有氰基。6.根据权利要求5所述紫外固化结构胶膜，其特征在于，所述柔韧树脂分子中氰基占20～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新萍，孙笑杰，
申请(专利权)人：河南天濮环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41