【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于膠粘劑領域，具體涉及一種丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠及其制備方法和應用。
技術介紹
1、在智能手機、平板電腦、智能手表、tws耳機等電子產品中，常常用到反應型聚氨酯熱熔膠粘接固定電子產品的零部件，反應型聚氨酯熱熔膠粘接的電子產品零部件往往具有較高的價值，當發生組裝不良、產品售后返修、貴重電子產品零部件回收等情況時，通常需要將被粘接的部分零部件拆解下來，因此通常需要膠粘劑在具有優異粘接可靠性的同時具備在一定條件下易拆卸的功能。
2、反應型聚氨酯熱熔膠以異氰酸酯封端低聚物為主體，異氰酸酯封端低聚物中的異氰酸酯基可與空氣中的濕氣反應，完全固化后可形成交聯的化學結構，從而實現高的粘接強度，但是異氰酸酯基與濕氣反應得到的共價鍵是不可逆的，交聯結構難以被破壞，完全固化后通常較難實現膠粘劑的拆解，如需將被粘接材料分離開，往往需要借助較大的外力、高溫、化學試劑等條件，并且在拆解膠粘劑的過程中可能會造成被粘接材料的損壞，造成較大的經濟損失。
3、近年來，也有技術通過往聚氨酯熱熔膠中添加離子液體或者堿金屬鹽和溶劑化基質，以賦予聚氨酯熱熔膠在通電條件下可拆解的功能。然而，現有可電拆解聚氨酯熱熔膠雖然具備在通電條件下可拆解的功能，但是由于此類聚氨酯熱熔膠的熔融粘度較高，其室溫下是一種固體狀物質，通常需要加熱至熔融溫度(通常90℃～160℃)以上才能擠出施膠，此時一般需要配備使用專業的加熱施膠設備，但是這樣在提升用膠成本的同時還會極大地限制此類聚氨酯熱熔膠的應用場景，如家庭、維修市場等不便配備加熱設備的場所就不便使用此類
4、現有的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠為一種由丙烯酸酯類化合物通過物理共混或者化學改性的方式對聚氨酯熱熔膠進行改性制備的可以uv濕氣雙固化的聚氨酯熱熔膠，uv固化速度快，在經過uv光照后丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠中的丙烯酸酯類組分可以快速實現光固化，有效改善聚氨酯熱熔膠依靠濕氣固化速度慢的缺陷。但是目前丙烯酸酯類改性聚氨酯熱熔膠仍然存在固化后難以拆解且室溫下難以施膠等諸多問題。
5、綜上，急需開發一種熔融粘度低、可在室溫下點膠、初始粘接強度及最終粘接強度高、固化速度快同時又具備可電拆解功能的膠粘劑來滿足市場的應用需求。
技術實現思路
1、本專利技術的第一目的在于提供一種熔融粘度低、可在室溫下點膠、初始粘接強度及最終粘接強度高、固化速度快且可電拆卸的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠。
2、本專利技術的第二目的在于提供上述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的制備方法。
3、本專利技術的第三目的在于提供上述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠在電子產品粘接中的應用。
4、具體地，本專利技術提供的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠在25℃下的粘度范圍為1000～150000cps且在1～100v的電壓通電后粘接強度的衰減率在80％以上，所述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠中含有聚氨酯預聚體混合物、丙烯酸酯類化合物、離子液體和光引發劑，所述聚氨酯預聚體混合物中所含預聚體的兩端均具有異氰酸酯封端，所述聚氨酯預聚體混合物中所含的多元醇結構單元衍生自玻璃化轉變溫度為0℃以下且熔點為40℃以下的低粘度多元醇類化合物，所述聚氨酯預聚體混合物與丙烯酸酯類化合物的質量比為(1.5～9):1。
5、本專利技術提供的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的制備方法包括：
6、s1、將低粘度多元醇類化合物和離子液體以及任選的流變改性劑、硅烷偶聯劑和吸水劑進行脫水處理，得到預處理產物；
7、s2、將預處理產物、多異氰酸酯類化合物和任選的催化劑于70～90℃下攪拌反應1～5h，得到含有聚氨酯預聚體混合物的預聚物；
8、s3、將預聚物與丙烯酸酯類化合物和光引發劑混合均勻，即得丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠。
9、本專利技術的專利技術人經過深入且廣泛研究之后發現，現有的可電拆解聚氨酯熱熔膠選用的具有異氰酸酯官能團的聚氨酯聚合物為一種由多元醇類化合物與過量的多異氰酸酯類化合物反應得到的聚氨酯預聚體，此類多異氰酸酯類化合物中異氰酸酯基與多元醇化合物中羥基的摩爾當量比通常設置在(1.5～2.5):1(即nco/oh的摩爾比為(1.5～2.5):1)，按照此化學計量關系制備的聚氨酯預聚體中異氰酸酯含量低，聚氨酯預聚體分子量大，分子鏈之間的相互作用力大，從而導致最終的聚氨酯預聚體具有較高的熔融粘度，不易在室溫下點膠。此外，此類具有異氰酸酯官能團的聚氨酯預聚體使用的部分多元醇類化合物在室溫下具有較強的結晶性或具有較高的玻璃化轉變溫度(tg)，使用室溫結晶性多元醇或高tg多元醇與異氰酸酯類化合物反應制備的聚氨酯預聚體在室溫下通常是一種固態狀物質。因此，目前根據傳統方法制備的可電拆解聚氨酯熱熔膠在室溫下通常為一種固態狀物質，需要加熱至熔點以上(90℃～160℃)才能熔融施膠，極大地提升了使用此類聚氨酯熱熔膠的用膠門檻，增加了用膠設備成本，同時還增加了操作人員在用膠過程中被燙傷的風險。
10、現有的可電拆解聚氨酯熱熔膠是通過在聚氨酯熱熔膠中添加離子液體或堿金屬鹽和溶劑化基質，利用通電條件下離子液體或堿金屬鹽中陰陽離子發生的法拉第反應，賦予聚氨酯熱熔膠在通電條件下可拆解功能。其中，在聚氨酯熱熔膠中引入的離子液體、溶劑化基質等液態狀物質雖然有利于實現電拆解功能，但是此類液態狀物質并不能參與聚氨酯熱熔膠的固化，在聚氨酯熱熔膠固化后，仍然以初始低粘度的狀態存在，因此對膠粘劑的最終粘接強度有一定的負面作用。另外，由于目前異氰酸酯封端的聚氨酯預聚體中異氰酸酯與羥基的當量比較低(nco/oh的當量比在1.5～2.5之間)，最終制得的聚氨酯預聚體的異氰酸酯含量低，因此此類聚氨酯預聚體在最終濕固化完成后的交聯密度低，使得膠粘劑固化后本身粘接強度較低，在受到離子液體、溶劑化基質等液態組分的負面影響之后，粘接強度會發生進一步的降低。因此，雖然目前使用離子液體或堿金屬鹽配合溶劑化基質添加到聚氨酯熱熔膠中可以制備出可電拆解聚氨酯熱熔膠，但其最終粘接性仍有較大不足之處，不利于此類產品的應用推廣。
11、現有丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠雖然可以提高固化速度，有效改善聚氨酯熱熔膠依靠濕氣固化速度慢的缺陷，但是固化后形成的粘接力比較強，難以實現輕易可拆解的功能。另外，目前可實現電拆解的膠粘劑一般要求粘接的基材需要導電，通常這類導電基材均為不透光的基材如不銹鋼、鋁、銅等金屬，對于不透光的基材粘接難以使用通常意義上以丙烯酸酯類化合物等uv光固化組分為主體的uv光固化膠和uv濕氣固化膠粘劑，這是由于在經過uv光照后，以光固化組分為主體的膠粘劑組合物在經過uv光照后會瞬間發生固化，uv光照后迅速失去再粘附性，因此大部分uv光固化膠或uv濕氣固化膠粘劑只能用于至少一面透光的基材粘接。因此，即使將已知可提供電拆本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠在25℃下的粘度范圍為1000～150000cps且在1～100V的電壓通電后粘接強度的衰減率在80％以上，所述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠中含有聚氨酯預聚體混合物、丙烯酸酯類化合物、離子液體和光引發劑，所述聚氨酯預聚體混合物中所含預聚體的兩端均具有異氰酸酯封端，所述聚氨酯預聚體混合物中所含的多元醇結構單元衍生自玻璃化轉變溫度為0℃以下且熔點為40℃以下的低粘度多元醇類化合物，所述聚氨酯預聚體混合物與丙烯酸酯類化合物的質量比為(1.5～9):1。
2.根據權利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的制備原料中含有多異氰酸酯類化合物、低粘度多元醇類化合物、丙烯酸酯類化合物、離子液體、光引發劑以及任選的流變改性劑、硅烷偶聯劑、吸水劑和催化劑，所述多異氰酸酯類化合物中異氰酸酯基與低粘度多元醇類化合物中羥基的摩爾當量比為(2.5～5):1。
3.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，以所述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的制備原料的總重量為基準
4.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述多異氰酸酯類化合物選自異佛爾酮二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、氫化苯二亞甲基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、1,5-戊二異氰酸酯、1,4-苯二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、降冰片烷二亞甲基異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、硫代磷酸三苯基異氰酸酯和1,6,11-十一烷三異氰酸酯中的至少一種。
5.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述低粘度多元醇類化合物的數均分子量為400～6000g/mol；所述低粘度多元醇類化合物選自液態聚酯多元醇、液態聚醚多元醇、液態聚碳酸酯多元醇、液態聚己內酯多元醇、脂肪酸二聚體二醇、蓖麻油衍生物多元醇以及端羥基聚丁二烯多元醇中的至少一種。
6.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述丙烯酸酯類化合物選自丙烯酸十八烷基酯、四氫呋喃丙烯酸酯、十二烷基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸異辛酯、十三烷基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇的單丙烯酸酯、烷氧化四氫呋喃丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、二縮三乙二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯和1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一種。
7.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述離子液體的熔點為25℃以下；
8.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述光引發劑選自二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、酰基氧化膦系化合物、二茂鈦系化合物、肟酯系化合物、苯偶姻醚系化合物和噻噸酮中的至少一種。
9.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述催化劑選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、異辛酸鋅、異辛酸鉍、三乙胺、二乙烯三胺、三亞乙基二胺、N-乙基嗎啡啉以及2,2-二嗎啉基二乙基醚中的至少一種。
10.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述流變改性劑為氣相二氧化硅。
11.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述硅烷偶聯劑選自3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三乙氧基硅烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巰基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基硅烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基...
【技術特征摘要】
1.一種丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠在25℃下的粘度范圍為1000～150000cps且在1～100v的電壓通電后粘接強度的衰減率在80％以上，所述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠中含有聚氨酯預聚體混合物、丙烯酸酯類化合物、離子液體和光引發劑，所述聚氨酯預聚體混合物中所含預聚體的兩端均具有異氰酸酯封端，所述聚氨酯預聚體混合物中所含的多元醇結構單元衍生自玻璃化轉變溫度為0℃以下且熔點為40℃以下的低粘度多元醇類化合物，所述聚氨酯預聚體混合物與丙烯酸酯類化合物的質量比為(1.5～9):1。
2.根據權利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的制備原料中含有多異氰酸酯類化合物、低粘度多元醇類化合物、丙烯酸酯類化合物、離子液體、光引發劑以及任選的流變改性劑、硅烷偶聯劑、吸水劑和催化劑，所述多異氰酸酯類化合物中異氰酸酯基與低粘度多元醇類化合物中羥基的摩爾當量比為(2.5～5):1。
3.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，以所述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的制備原料的總重量為基準，所述多異氰酸酯類化合物和低粘度多元醇類化合物的總含量為45～80％，所述丙烯酸酯類化合物的含量為5～35％，所述離子液體的含量為2～15％，所述光引發劑的含量為0.1～5％，所述流變改性劑的含量為2～10％，所述硅烷偶聯劑的含量為0.1～3％，所述吸水劑的含量為0.1～2％，所述催化劑的含量為0.1～2％。
4.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述多異氰酸酯類化合物選自異佛爾酮二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、氫化苯二亞甲基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、1,5-戊二異氰酸酯、1,4-苯二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、降冰片烷二亞甲基異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、硫代磷酸三苯基異氰酸酯和1,6,11-十一烷三異氰酸酯中的至少一種。
5.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述低粘度多元醇類化合物的數均分子量為400～6000g/mol；所述低粘度多元醇類化合物選自液態聚酯多元醇、液態聚醚多元醇、液態聚碳酸酯多元醇、液態聚己內酯多元醇、脂肪酸二聚體二醇、蓖麻油衍生物多元醇以及端羥基聚丁二烯多元醇中的至少一種。
6.根據權利要求2所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述丙烯酸酯類化合物選自丙烯酸十八烷基酯、四氫呋喃丙烯酸酯、十二烷基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王署亮，趙鳳艷，宋亮，曹陽，
申請(專利權)人：韋爾通科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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