【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚氨酯热熔胶，具体涉及一种丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶及其制备方法与应用。
技术介绍
1、聚氨酯热熔胶是由过量的异氰酸酯与多元醇反应制备得到的一种由异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体，其固化机理主要是异氰酸酯与空气中的湿气反应进行固化。近年来，消费电子行业蓬勃发展，聚氨酯热熔胶因其可配合生产线设备自动化点胶，并且具有优异的粘接强度和良好的抗跌落性能，在手机屏幕与中框粘接、电池后盖组装、tws耳机零部件粘接、电视显示屏粘接等应用中得到广泛推广。目前现有的聚氨酯热熔胶在实际应用过程中主要存在以下问题：(1)现有聚氨酯热熔胶在受热条件下容易发生蠕变，即被粘接样件在高温负重条件下容易在胶接处发生滑移、脱落开胶的问题；(2)现有聚氨酯热熔胶的固化速度慢，初始定型能力差，需要辅助使用支撑筋来控制被粘接样件的间距，在无支撑筋的结构设计中使用聚氨酯热熔胶容易出现溢胶的问题，溢出的胶黏剂需要工人手动擦除，增加了不必要的工序和成本，同时，溢胶导致粘接界面的胶层变薄，削弱了胶黏剂的粘接可靠性；(3)现有聚氨酯热熔胶的初始粘接强度与开放时间难以兼顾，一些尺寸较大的粘接样件需要聚氨酯热熔胶具有较长的开放时间来满足施工的需求，同时又要求聚氨酯热熔胶在施工后能快速建立起初始粘接强度，来满足翻转、搬运等操作需要，现有聚氨酯热熔胶难以满足长开放时间与高初始粘接强度的需求。然而采用丙烯酸酯对聚氨酯热熔胶进行改性，固然可以提高聚氨酯热熔胶的初始粘接强度，但缩短了开放时间，主要适用于至少一面透光的基材粘接，不能应用于大部分不透光基材的应用场景，产品适用性窄。综上所述
技术实现思路
1、本专利技术第一目的在于解决现有技术中的聚氨酯热熔胶存在固化速度慢、初始定型能力差、耐蠕变性能差以及开放时间短的问题，而提出一种丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶。
2、本专利技术第二目的在于提供了上述丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶的制备方法。
3、本专利技术第三目的在于还提供了上述丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶在消费电子行业中的应用。
4、现有技术中的聚氨酯热熔胶主要是基于异氰酸酯与空气中的湿气反应进行固化，导致其固化速度慢、初始定型能力差，且由于依靠自身湿气固化形成的化学结构交联程度低，在高温负重下容易发生蠕变产生脱落开胶的问题。然而，采用丙烯酸酯进行改性虽然可以提高固化速度及初始定型能力，但是在经过uv光固化之后聚氨酯热熔胶会失去浸润性，只能适用于至少一面透光的基材粘接，在uv固化前必须将待粘接基材贴合在一起，通过透光的基材面照射uv光使胶水发生固化，应用场景受限。本专利技术的专利技术人经过广泛而深刻的研究发现，通过调控聚氨酯热熔胶中所引入的丙烯酸酯的比例和玻璃化转变温度，可以在保持良好的固化速度及初始定型能力的基础上，使聚氨酯热熔胶在uv固化后仍然具有一定的浸润性，增加开放时间并提高耐蠕变性能。基于此，完成了本专利技术。
5、具体地，所述丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶含有双官能度丙烯酸酯单体、多元醇化合物、多异氰酸酯化合物、光引发剂、流变改性剂、硅烷偶联剂、吸水剂和催化剂；所述丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶中双官能度丙烯酸酯单体的含量为15～35wt％；所述双官能度丙烯酸酯单体的玻璃化转变温度为40～90℃。
6、在一种优选实施方式中，所述双官能度丙烯酸酯单体、多元醇化合物、多异氰酸酯化合物、光引发剂、流变改性剂、硅烷偶联剂、吸水剂和催化剂的质量比为1:(1～5):(0.1～1):(0.02～0.4):(0.02～0.8):(0.02～0.2):(0.002～0.08):(0.002～0.08)。
7、在一种优选实施方式中，所述双官能度丙烯酸酯单体的含量为15～35重量份，所述多元醇化合物的含量为40～70重量份，所述多异氰酸酯化合物的含量为5～15重量份，所述光引发剂的含量为1～5重量份，所述流变改性剂的含量为1～10重量份，所述硅烷偶联剂的含量为1～3重量份，所述吸水剂的含量为0.1～1重量份，所述催化剂的含量为0.1～1重量份。
8、在一种优选实施方式中，所述双官能度丙烯酸酯单体选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、四乙氧基化双酚a二丙烯酸酯和六乙氧基化双酚a二甲基丙烯酸酯中的至少一种。
9、在一种优选实施方式中，所述多元醇化合物的数均分子量为1000～4000g/mol。
10、在一种优选实施方式中，所述多元醇化合物选自聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚烷撑多元醇中的至少一种。
11、在一种优选实施方式中，所述聚酯多元醇为通过多元羧酸与多元醇的反应而得到的聚酯多元醇和/或将ε-己内酯开环聚合而得到的聚-ε-己内酯多元醇。
12、在一种优选实施方式中，所述聚醚多元醇选自乙二醇、丙二醇、四氢呋喃、3-甲基四氢呋喃的开环聚合物、无规共聚物和嵌段共聚物以及双酚型聚氧化烯改性体中的至少一种。
13、在一种优选实施方式中，所述聚碳酸酯多元醇选自聚碳酸1,6-己二醇酯多元醇、聚碳酸-1,4-丁二醇-1,6己二醇酯二醇、聚碳酸-1,5-戊二醇-1,6己二醇酯二醇、聚碳酸己内酯亚已酯二醇、聚碳酸-1,4-环己烷二甲醇-1,6己二醇酯二醇、聚碳酸亚乙酯二醇、聚碳酸亚丙酯二醇、聚碳酸亚丁酯二醇和聚碳酸亚已酯二醇中的至少一种。
14、在一种优选实施方式中，所述聚烷撑多元醇选自聚丁二烯多元醇、氢化聚丁二烯多元醇和氢化聚异戊二烯多元醇中的至少一种。
15、在一种优选实施方式中，所述多异氰酸酯化合物选自异佛尔酮二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、1,5-戊二异氰酸酯、1,4-苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、降冰片烷二亚甲基异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、硫代磷酸三苯基异氰酸酯和1,6,11-十一烷三异氰酸酯中的至少一种。
16、本专利技术提供的上述丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶的制备方法包括以下步骤：
17、s1、将多元醇化合物、流变改性剂和吸水剂搅拌均匀后得到预处理物；
18、s2、将步骤s1所得的预处理物与多异氰酸酯化合物及催化剂混合搅拌反应后得到异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体；
19、s3、将步骤s2所得的异氰酸酯封端的聚氨酯预聚体与双官能度丙烯酸酯单体、光引发剂、硅烷偶联剂混合均匀后避光出料，即得丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶。
20、在一种优选实施方式中，步骤s1中，所述搅拌的温度为100～120℃，时间为1～5h。
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1.一种丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶含有双官能度丙烯酸酯单体、多元醇化合物、多异氰酸酯化合物、光引发剂、流变改性剂、硅烷偶联剂、吸水剂和催化剂；所述丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶中双官能度丙烯酸酯单体的含量为15～35wt％；所述双官能度丙烯酸酯单体的玻璃化转变温度为40～90℃。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述双官能度丙烯酸酯单体、多元醇化合物、多异氰酸酯化合物、光引发剂、流变改性剂、硅烷偶联剂、吸水剂和催化剂的质量比为1:(1～5):(0.1～1):(0.02～0.4):(0.02～0.8):(0.02～0.2):(0.002～0.08):(0.002～0.08)。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述双官能度丙烯酸酯单体的含量为15～35重量份，所述多元醇化合物的含量为40～70重量份，所述多异氰酸酯化合物的含量为5～15重量份，所述光引发剂的含量为1～5重量份，所述流变改性剂的含量为1～10重量份，所述硅烷偶联剂的含量为1～3重量份，所述吸水剂的含量为
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述双官能度丙烯酸酯单体选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、四乙氧基化双酚A二丙烯酸酯和六乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述多元醇化合物的数均分子量为1000～4000g/mol；
6.根据权利要求5所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚酯多元醇为通过多元羧酸与多元醇的反应而得到的聚酯多元醇和/或将ε-己内酯开环聚合而得到的聚-ε-己内酯多元醇；
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述多异氰酸酯化合物选自异佛尔酮二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、1,5-戊二异氰酸酯、1,4-苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、降冰片烷二亚甲基异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、硫代磷酸三苯基异氰酸酯和1,6,11-十一烷三异氰酸酯中的至少一种。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述搅拌的温度为100～120℃，时间为1～5h；
10.权利要求1～7中任意一项所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶在消费电子行业中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶含有双官能度丙烯酸酯单体、多元醇化合物、多异氰酸酯化合物、光引发剂、流变改性剂、硅烷偶联剂、吸水剂和催化剂；所述丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶中双官能度丙烯酸酯单体的含量为15～35wt％；所述双官能度丙烯酸酯单体的玻璃化转变温度为40～90℃。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述双官能度丙烯酸酯单体、多元醇化合物、多异氰酸酯化合物、光引发剂、流变改性剂、硅烷偶联剂、吸水剂和催化剂的质量比为1:(1～5):(0.1～1):(0.02～0.4):(0.02～0.8):(0.02～0.2):(0.002～0.08):(0.002～0.08)。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述双官能度丙烯酸酯单体的含量为15～35重量份，所述多元醇化合物的含量为40～70重量份，所述多异氰酸酯化合物的含量为5～15重量份，所述光引发剂的含量为1～5重量份，所述流变改性剂的含量为1～10重量份，所述硅烷偶联剂的含量为1～3重量份，所述吸水剂的含量为0.1～1重量份，所述催化剂的含量为0.1～1重量份。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的丙烯酸酯改性聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述双官能度丙烯酸酯单体选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、四乙氧基化双酚...
【专利技术属性】
技术研发人员：王署亮，赵凤艳，曹阳，
申请(专利权)人：韦尔通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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