一种UV湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法与流程

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一种uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法
技术领域
1.本发明属于反应型聚氨酯热熔胶技术领域，尤其涉及一种uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。

背景技术：

2.随着电子行业越来越注重生产效率的提高，uv胶和反应性聚氨酯热熔胶在电子装配中逐渐成为主流。uv胶可通过紫外光或可见光照射而快速固化。反应型聚氨酯热熔胶在室温下为固体状态，在加热情况下会发生熔融，在成为液体或流体状态时进行涂布，在冷却前与第二粘接基材接触，在冷却后可以形成具有一定粘接强度的固体胶水，随后与空气中水分进一步进行固化交联反应，而最终获得较高的粘接强度。且反应型聚氨酯热熔胶能够形成窄至0.5mm以下的胶线，具有低气味，低挥发性，高强度，高可靠性，快速定位粘接等优点。
3.但随着人们对环保意识加强以及主要的丙烯酸酯类型的uv胶包含的致敏单体对皮肤刺激性报道增多，电子消费领域逐渐向反应型聚氨酯热熔胶方向发展。可是，uv胶经光照即可快速固定的特点是无可替代的，尽管环保无毒的反应性聚氨酯热熔胶可通过配方中结晶性物质或高软化点物质冷却来获得一定的强度，但往往需要10-20min的时间来保压固定，降低了生产效率。
4.现在市面上推出了uv湿气双固化的uv胶，但有的里面还是含有致敏性单体，有的则在光照不到的区域，强度较低，仅能维持不流动的状态，影响实际应用。
5.因此，需要一种在光照后达到较高的初始强度，满足初始转运需求；能通过湿气固化进一步提高粘接强度，达到高粘结高可靠性要求；同时在光照不到的区域仍能保持较高的强度；而且环保无致敏单体的胶体。

技术实现要素：

6.本发明针对上述的现有技术存在的不足，提供一种uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法。
7.本发明的具体技术方案如下：
8.本发明的第一个目的提供一种uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，包括以下重量份的组分：
9.结晶聚酯多元醇15-45份，非结晶性聚酯多元醇15-30份，聚醚多元醇15-30份，带丙烯酸酯的多元醇5-40份，丙烯酸树脂5-20份，石油树脂5-20份，二异氰酸酯10-30份，硅烷偶联剂0.05-0.5份，催化剂0.05-0.5份，光引发剂0.5-3份
10.本发明的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶经uv光照收后立即获得较高的粘接强度，同时在后续与湿气接触中强度继续增加，既具有uv胶的快速粘接固定，又具有聚氨酯热熔胶的高可靠性的特点，具在无光条件下固化具有较高的固化强度。
11.进一步地，所述带丙烯酸酯的多元醇合成方法为：将三官能度的多元醇脱水，与甲
基丙烯酸异氰基乙酯(moi)或丙烯酸异氰基乙酯(aoi)加热反应制得，其在反应中加入适量的吩噻嗪；所述三官能度的多元醇脱水与moi或aoi的摩尔比为1：(1-2)；加入吩噻嗪的量为每mol三官能度的多元醇加入0.005-0.02g，所述带丙烯酸酯的多元醇需密闭容器隔绝湿气备用。
12.本发明加入了带丙烯酸酯的多元醇，经光照后丙烯酸酯基团之间双键加成形成网链结构，同时结晶型二元醇结晶冷却，也能提供一定的内聚强度。随着湿气固化，胶水形成大量氨基甲酸酯集团及缩脲结构提高粘接及内聚强度。带丙烯酸酯的多元醇与多异氰酸酯反应后即可以参与光照也可以参与湿气固化，使其在无光照条件下，强度仍较高。
13.进一步地，所述三官能度多元醇为具有三个官能团的多元醇，凡官能度为3的多元醇均属于本文所指三官能度多元醇。包括聚醚三元醇，聚己内酯三元醇或蓖麻油基三元醇，其中包括聚醚307，聚醚n3600，大赛路聚己内酯305t。
14.进一步地，所述结晶性聚酯多元醇优选为赢创dynacoll 7330，dynacoll7340，dynacoll 7360，dynacoll 7380或dynacoll 7390中的一种或两种。
15.进一步地，所述非结晶性聚酯多元醇优选为赢创dynacoll 7250，赢创dynacoll 7255，旭川化学flp2000n中的一种或两种。
16.进一步地，所述聚醚多元醇为聚丙二醇，聚四氢呋喃醚二醇或聚甲基四氢呋喃醚二醇中的一种或两种；例如ppg1000，ppg2000，ptmg1000，ptmg2000等。本发明采用聚醚多元醇是以聚醚结构为主要重复链节的多元醇，可以提供柔性。
17.进一步地，所述丙烯酸酯为丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯的聚合物或共聚物，如wk502，wk501，br113，br115，elvacite 2044，elvacite 2927中的一种或多种。
18.进一步地，所述石油树脂为c5石油树脂，c9石油树脂，聚苯乙烯树脂，脂肪烃改性的聚苯乙烯树脂，如伊士曼3100，3120，3140中的一种或多种。
19.进一步地，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(mdi)。
20.进一步地，所述硅烷偶联剂为kh560，kh550，y-9669，a-189，巯丙基三甲氧基硅烷，alink597中的一种或多种。
21.进一步地，所述催化剂包括二月硅酸二丁基锡，辛酸亚锡，三乙烯二胺，双吗啉基乙基醚中的一种或两种。催化剂的加入调节合成反应及最终固化速度。
22.进一步地，所述光引发剂为光引发剂tpo，tpo-l，184，907或819中的一种或多种。所述光引发剂可以是任何相容性良好的光引发剂，凡在无光照下稳定，光照下吸收能量引发自由基聚合的成分均可。
23.本发明的第二个目的在于提供一种uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶的制备方法。
24.将结晶聚酯多元醇，非结晶性聚酯多元醇，聚醚多元醇，带丙烯酸酯的多元醇，丙烯酸树脂，石油树脂，在110-150℃、小于-0.095mpa条件下真空脱水1.5-3h，脱水完毕，然后降低温度至90-110℃，加入二异氰酸酯，升温至110-120℃继续反应0.5-1h，然后加入硅烷偶联剂，催化剂，光引发剂继续搅拌0.5-3h，破真空，出料，密封包装即得可uv湿气双固化的就反应性聚氨酯热熔胶。
25.本发明的有益效果为：
26.本发明制备的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，加入了带丙烯酸酯的多元醇，
经光照后丙烯酸酯基团之间双键加成形成网链结构，同时结晶型二元醇结晶冷却，也能提供一定的内聚强度；同时在后续与湿气接触中，随着湿气固化，胶水形成大量氨基甲酸酯集团及缩脲结构提高粘接及内聚强度，强度继续增加；具有优异的初始及最终粘接强度。带丙烯酸酯的多元醇与多异氰酸酯反应后即可以参与光照也可以参与湿气固化，使其在无光照条件下，强度仍较高。本发明的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶具有uv胶的快速粘接固定，又具有聚氨酯热熔胶的高可靠性的特点，具在无光条件下固化具有较高的固化强度。
具体实施方式
27.以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
28.实施例1：
29.带丙烯酸酯的多元醇的制备：
30.将1mol的聚己内酯三元醇305t(大赛璐(中国)投资有限公司)预先100℃12h脱水备用，降温至80℃，在反应瓶中加入1mol的moi，0.01g吩噻嗪，加热至120℃，继续反应90min，氮气破真空，灌入密闭容器中隔绝湿气备用，记作预聚体a-1。
31.实施例2：
32.带丙烯酸酯的多元醇的制备：
33.将1mol的聚己内酯三元醇305t(大赛璐(中国)投资有限公司)预先100℃12h脱水备用，降温至80℃，在反应瓶中加入1.25mol的moi，0.01g吩噻嗪，加热至120℃，继续反应90min，氮气破真空，灌入密闭容器中备用，隔绝湿气备用，记作预聚体a-2。
34.实施例3：
35.uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶的制备：
36.称取dynacoll 7360 90g，赢创dynacoll 7255 45g，ppg2000 30g在反应釜中，丙烯酸树脂br113 10g，石油树脂10g，预聚体a-1 90g，在140℃，减压为-0.095mpa条件下，脱水2h，然后降低温度至100℃，加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(mdi)70g，升温至120℃继续反应45分钟，然后加入巯丙基三甲氧基硅烷1g，催化剂双吗啉基乙基醚(dmdee)0.6g，光引发剂tpo 3.5g，继续反应45分钟。随后氮气破真空，趁热灌装入特定密封容器中，等待测试。
37.实施例4：
38.uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶的制备：
39.称取dynacoll 7360 90g，赢创dynacoll 7255 45g，ppg2000 30g在反应釜中，丙烯酸树脂br113 10g，石油树脂10g，预聚体a-2 90g，在140℃下减压为-0.095mpa条件下，脱水2h，然后降低温度至100℃，加入mdi 67g，升温至120℃继续反应45分钟，然后加入巯丙基三甲氧基硅烷1g，催化剂dmdee 0.6g，光引发剂tpo 3.5g，继续反应45分钟。随后氮气破真空，趁热灌装入特定密封容器中，等待测试。
40.实施例5：
41.uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶的制备：
42.称取dynacoll 7360 90g，赢创dynacoll 7255 45g，ppg2000 30g在反应釜中，丙烯酸树脂br113 10g，石油树脂10g，预聚体a-1 30g，在140℃下减压为-0.095mpa条件下，脱
水2h，然后降低温度至100℃，加入mdi 50g，升温至120℃继续反应45分钟，然后加入巯丙基三甲氧基硅烷1g，催化剂dmdee 0.6g，光引发剂tpo 3.5g，继续反应45分钟。随后氮气破真空，趁热灌装入特定密封容器中，等待测试。
43.实施例6：
44.uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶的制备：
45.称取dynacoll 7360 90g，赢创dynacoll 7255 45g，ppg2000 30g在反应釜中，丙烯酸树脂br113 10g，石油树脂10g，预聚体a-1 60g，在140℃，减压为-0.095mpa条件下，脱水2h，然后降低温度至100℃，加入mdi 60g，升温至120℃继续反应45分钟，然后加入巯丙基三甲氧基硅烷1g，催化剂dmdee 0.6g，光引发剂tpo 3.5g，继续反应45分钟。随后氮气破真空，趁热灌装入特定密封容器中，等待测试。
46.对比例1：
47.称取dynacoll 7360 90g，赢创dynacoll 7255 45g，ppg2000 30g在反应釜中，丙烯酸树脂br113 70g，石油树脂10g，在140℃，减压为-0.095mpa条件下，脱水2h，然后降低温度至100℃，加入mdi 40g，升温至120℃继续反应45分钟，然后加入巯丙基三甲氧基硅烷1g，催化剂dmdee 0.6g，光引发剂tpo 3.5g，继续反应45分钟。随后氮气破真空，趁热灌装入特定密封容器中，等待测试。
48.本发明的需要进行如下性能测试：
49.1.样件，基材及固化条件
50.所选基材：pc+20％gf；
51.拉拔强度测试：直径3mm的圆点；
52.胶体厚度：0.15mm；
53.拉伸速度：10mm1min；
54.固化条件：25℃，50％湿度，固化1min，5min，24h；
55.uv光固化：365nm(800mw*5s)；
56.测试环境温度：25℃。
57.2.强度测试
58.光照强度：点直径3mm的胶点至基材表面，加入0.15mm间隙片，压上第二片，使用1kg砝码压合10s，波长为365nm的uv灯照射5s，再保压固定时间。
59.无光照强度：点直径3mm的胶点至基材表面，加入0.15mm间隙片，压上第二片，使用1kg砝码压合10s，再保压固定时间。
60.对实施例3-6和对比例1所得热熔胶进行测试结果见下表：
61.表1实施例与对比例测试结果表
62.[0063][0064]
由表1检测结果可以看出，本发明加入了带丙烯酸酯的多元醇制备的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，具有优异的初始及最终粘接强度；未光照区域仍有较高的粘接强度(无光照的情况下，拉拔强度为3-4mpa已很高，足够满足应用要求)；本发明加入了带丙烯酸酯的多元醇制备的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶即可以参与光照也可以参与湿气固化，使其在无光照条件下，强度仍较高；具有uv胶的快速粘接固定，又具有聚氨酯热熔胶的高可靠性的特点。此外能够满足电子封装领域，环保低气味，快速固定粘接需求。
[0065]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，包括以下重量份的组分：结晶聚酯多元醇15-45份，非结晶性聚酯多元醇15-30份，聚醚多元醇15-30份，带丙烯酸酯的多元醇5-40份，丙烯酸树脂5-20份，石油树脂5-20份，二异氰酸酯10-30份，硅烷偶联剂0.05-0.5份，催化剂0.05-0.5份，光引发剂0.5-3份。2.根据权利要求1所述的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述带丙烯酸酯的多元醇合成方法为：将三官能度的多元醇脱水，与甲基丙烯酸异氰基乙酯(moi)或丙烯酸异氰基乙酯(aoi)加热反应制得，其在反应中加入适量的吩噻嗪；所述三官能度的多元醇脱水与moi或aoi的摩尔比为1：(1-2)；加入吩噻嗪的量为每mol三官能度的多元醇加入0.005-0.02g。3.根据权利要求2所述的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述三官能度多元醇为具有三个官能团的多元醇。4.根据权利要求1所述的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述结晶性聚酯多元醇为赢创dynacoll 7330，dynacoll 7340，dynacoll7360，dynacoll 7380或dynacoll 7390中的一种或两种；所述非结晶性聚酯多元醇为赢创dynacoll 7250，赢创dynacoll 7255，旭川化学flp2000n中的一种或两种。5.根据权利要求1所述的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚丙二醇，聚四氢呋喃醚二醇或聚甲基四氢呋喃醚二醇中的一种或两种。6.根据权利要求1所述的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述丙烯酸酯为丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯的聚合物或共聚物。7.根据权利要求1所述的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述石油树脂为c5石油树脂，c9石油树脂，聚苯乙烯树脂或脂肪烃改性的聚苯乙烯树脂中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂为kh560，kh550，y-9669，a-189，巯丙基三甲氧基硅烷，alink597中的一种或多种；所述催化剂包括二月硅酸二丁基锡，辛酸亚锡，三乙烯二胺，双吗啉基二乙基醚中的一种或两种。9.根据权利要求1所述的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，其特征在于，所述光引发剂为光引发剂tpo，tpo-l，184，907或819中的一种或多种。10.一种如权利要求1-9任一项所述的uv湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶的制备方法，其特征在于，将结晶聚酯多元醇，非结晶性聚酯多元醇，聚醚多元醇，带丙烯酸酯的多元醇，丙烯酸树脂，石油树脂，在110-150℃、小于-0.095mpa条件下真空脱水1.5-3h，脱水完毕，然后降低温度至90-110℃，加入二异氰酸酯，升温至110-120℃继续反应0.5-1h，然后加入硅烷偶联剂，催化剂，光引发剂继续搅拌0.5-3h，破真空，出料，密封包装即得可uv湿气双固化的就反应性聚氨酯热熔胶。

技术总结

本发明属于反应型聚氨酯热熔胶技术领域，涉及一种UV湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶及其制备方法，此热熔胶包括结晶聚酯多元醇15-45份，非结晶性聚酯多元醇15-30份，聚醚多元醇15-30份，带丙烯酸酯的多元醇5-40份，丙烯酸树脂5-20份，石油树脂5-20份，二异氰酸酯10-30份，硅烷偶联剂0.05-0.5份，催化剂0.05-0.5份，光引发剂0.5-3份等重量份的组分。本发明制备的UV湿气双固化反应型聚氨酯热熔胶，具有优异的初始及最终粘接强度；未光照区域仍有较高的粘接强度；既具有UV胶的快速粘接固定，又具有聚氨酯热熔胶的高可靠性的特点，能够满足电子封装领域环保低气味，快速固定粘接需求。快速固定粘接需求。