本發明涉及膠粘劑，尤其涉及一種柔性uv固化耐高溫膠粘劑及其制備方法和應用。

背景技術：

1、uv膠粘劑利用紫外線引發聚合反應來實現材料的快速粘接，隨著光化學技術的不斷進步，uv膠粘劑的性能不斷優化，逐漸從實驗室走向工業化應用，在電子、醫療、汽車制造等行業廣泛應用。

2、柔性uv固化膠粘劑具有優良的粘接性能，與傳統uv膠粘劑相比，還具備良好的柔韌性，適用于彈性基材的粘接，尤其是在要求結構能夠彎曲、伸長或變形的應用場合。柔性uv固化膠粘劑在uv光照射固化后能夠保持柔性，不影響基材和粘接結構的功能，在粘接彈性材料同時起到一定的緩沖和減震作用。但柔性uv固化膠粘劑的耐熱溫度通常在80~120℃之間，特殊配方的柔性uv固化膠粘劑能承受更高的溫度，但通常不會超過150℃。

3、公開號為cn109294511a的專利申請公開了一種適用于柔性基材粘接的uv固化膠黏劑，該技術方案中使用了聚氨酯丙烯酸酯預聚物和增粘樹脂，由醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸異辛酯聚合而成的增粘樹脂在低溫環境下會出現變硬、變脆的情況，從而降低膠粘劑的柔韌性和粘接力，影響其在低溫環境下對柔性基材的粘接效果，并且，雙(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦等光引發劑在吸收紫外線引發固化時，會受到膠粘劑厚度的影響，如果膠粘劑層較厚，紫外線可能無法充分穿透，導致內部固化不完全，從而影響整體的粘接性能和耐候性等。

技術實現思路

1、本技術旨在提供一種柔性uv固化耐高溫膠粘劑及其制備方法和應用。該柔性uv固化耐高溫膠粘劑粘接性能強，能夠在uv光照下快速固化，具有良好的耐高溫性和防水防油性，同時，該膠粘劑在固化后能保持良好的柔韌性，應用于pebax、tpu、tpe等彈性基材的粘接。

2、為達到上述目的，本發明提供一種柔性uv固化耐高溫膠粘劑，該柔性uv固化耐高溫膠粘劑包括主劑、納米碳酸鈣、氫化蓖麻油、阻聚劑、抗氧化劑、表面活性劑和光引發劑，其中，所述主劑、納米碳酸鈣、氫化蓖麻油、阻聚劑、抗氧化劑、表面活性劑和光引發劑的質量比為1:（0.1~0.15）:（0.1~0.3）:（0.1~0.5）:（0.1~0.5）:（0.02~0.05）:（0.05~0.1）；所述主劑的結構式如下所示：

3、，

4、其中，所述主劑結構式中n取值為1~10之間的整數，α取值為1~10之間的整數，β取值為1~10之間的整數，所述α與β取相同值或不同值。

5、本發明還提供一種柔性uv固化耐高溫膠粘劑的制備方法，包括：

6、步驟s1、將聚己內酯和馬來酸酐加入到第一溶劑中溶解，加入催化劑，反應得到活性大分子單體粗產物，經減壓蒸餾、烘干，得到活性大分子單體；

7、步驟s2、將活性大分子單體和丙烯酸單體加入到第二溶劑中溶解，加入引發劑，反應得到嵌段共聚物；

8、步驟s3、將縮水甘油和嵌段共聚物混合，加入催化劑，反應得到主劑；

9、步驟s4、將主劑與納米碳酸鈣混合，加入氫化蓖麻油、阻聚劑、抗氧化劑、表面活性劑和光引發劑，攪拌得到柔性uv固化耐高溫膠粘劑。

10、優選的，所述步驟s1中，所述第一溶劑為甲苯、乙腈、二甲苯、n,n’-二甲基甲酰胺中任意一種或多種。

11、優選的，所述步驟s1中，所述催化劑為對甲苯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸鈧、n,n’-二甲基氨基吡啶中任意一種或多種。

12、優選的，所述步驟s1中，所述聚己內酯、馬來酸酐、第一溶劑和催化劑的質量比為1:（1.1~1.5）:（4~5）:（0.03~0.05）。

13、優選的，所述步驟s1中，所述反應的溫度為100~150℃，反應的時間為5~8h。

14、優選的，所述步驟s1中，所述減壓蒸餾的溫度為80~90℃，時間為10~30?min。

15、優選的，所述步驟s1中，所述烘干的溫度為60~70℃，烘干的時間是10~12h。

16、優選的，所述步驟s2中，所述第二溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、甲苯中任意一種或多種。

17、優選的，所述步驟s2中，所述引發劑為偶氮二異丁腈、過硫酸銨、過硫酸鉀、過氧化苯甲酸叔丁酯中任意一種或多種。

18、優選的，所述步驟s2中，所述丙烯酸單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、月桂酯中任意一種或多種。

19、優選的，所述步驟s2中，所述活性大分子單體、丙烯酸單體、第二溶劑和引發劑的質量比為1:（0.2~0.4）:（4~5）:（0.05~0.1）。

20、優選的，所述步驟s2中，所述反應的溫度為60~90℃，反應的時間為4~8h。

21、優選的，所述步驟s3中，所述催化劑為硫酸、鹽酸、高氯酸、磷酸中任意一種或多種。

22、優選的，所述步驟s3中，所述縮水甘油、嵌段共聚物、催化劑的質量比為1:（2~5）:（0.05~0.2）。

23、優選的，所述步驟s3中，所述反應的溫度為50~90℃，反應的時間為3~8h。

24、優選的，所述步驟s4中，所述阻聚劑為n-亞硝基-n-苯基羥胺鋁、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、對羥基苯甲醚中任意一種或多種。

25、優選的，所述步驟s4中，所述抗氧化劑為2,2'-亞甲基雙（4-甲基-6-叔丁基苯酚）、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中任意一種或多種。

26、優選的，所述步驟s4中，所述表面活性劑為烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油酰胺丙基甜菜堿、十六烷基三甲基溴化銨中任意一種或多種；所述光引發劑為自由基型光引發劑，包括1-羥基環己基苯基甲酮、安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、雙（2,4,6-三甲基苯甲酰基）苯基氧化膦中任意一種或多種。

27、優選的，所述步驟s4中，所述攪拌的溫度為30~60℃，攪拌的時間為1~3h。

28、本發明還提供所述柔性uv固化耐高溫膠粘劑在pebax、tpu、tpe等彈性基材的粘接中的應用。

29、主劑在制備過程中產生的雜質或未反應完全的原料對膠粘劑的性能無顯著影響；如若需要，可通過本領域常規純化手段進行提純。

30、與現有技術相比，本發明的有益效果體現在：

31、（1）本發明所制備的柔性uv固化耐高溫膠粘劑固化后具有良好的柔韌性，適用于pebax、tpu、tpe等彈性基材的粘接。本發明采用縮水甘油與改性丙烯酸前體開環聚合，引入聚己內酯，構建穩定的三維網絡結構，其中引入聚己內酯能夠增加整個分子鏈的柔韌性，縮水甘油與改性丙烯酸前體開環聚合形成的主鏈結構，在聚己內酯的作用下，其剛性部分被柔性的聚己內酯鏈段分隔和稀釋，進一步提高分子鏈整體的柔順性，使膠粘劑能夠更好地貼合柔性基材，在基材發生彎曲、拉伸等變形時，膠粘劑也能隨之變形而不發生脆裂，保持良好的粘接性能；除此之外，聚己內酯還起到了內增塑劑的作用，其能降低膠粘劑分子鏈之間的相互作用力，使分子鏈之間的滑動更加容易，與傳統的外增塑劑相比，內增塑劑不會因為時間推移或環境因素而遷移出膠粘劑體系，從而能夠長期穩定地保持膠粘劑的柔性。這使得柔性uv固化耐高溫膠粘劑在不同的使用環境和時間條件下，都能維持較好的柔韌性，適應柔性基材的各種動態變化。

32、（2）本發明所制備的柔性uv固化耐高溫膠粘劑具有良好的耐高性能。利用縮水甘油中具有較高的反應活性的環氧基團，在開環聚合過程中與改性丙烯酸前體中的活性基團發生反應，形成交聯結構。這種交聯結構就像在分子鏈之間搭建起許多“橋梁”，使分子鏈在高溫下不易發生相對滑動和變形，從而提高了膠粘劑的耐高溫性能。引入聚己內酯，其與縮水甘油和改性丙烯酸前體形成的交聯網絡相互作用，使交聯結構更加完善和穩定。聚己內酯鏈段在交聯網絡中起到支撐和調節作用，進一步增強交聯結構的穩定性，提高膠粘劑在高溫下的抗變形能力。

33、（3）本發明所制備的柔性uv固化耐高溫膠粘劑中添加有納米碳酸鈣和氫化蓖麻油，納米碳酸鈣的粒徑小、比表面積大，能與膠粘劑基體產生良好的界面相互作用，添加到柔性uv固化耐高溫膠粘劑中，可在不降低膠粘劑透明度的情況下，提高其防水防油性和耐磨性，同時還能改善膠粘劑的加工性能和穩定性；加入氫化蓖麻油，能夠改善膠粘劑的觸變性，即膠粘劑在受到剪切力時粘度會降低，便于涂布和施工，當剪切力消失后，粘度又能迅速恢復，防止膠粘劑在涂布后發生流掛或變形，使得膠粘劑在施工過程中更加方便操作，同時也有助于控制膠粘劑的用量和形狀，提高粘接的精度和效率，氫化蓖麻油具有良好的潤濕性能，其分子鏈中含有大量的飽和脂肪酸鏈段，這些鏈段具有較好的柔順性，可以作為一種柔性鏈段融入到膠粘劑的分子網絡中，使膠粘劑在固化后能夠更好地適應被粘物的變形，從而提高膠粘劑的柔韌性，降低其在彎曲或拉伸等應力作用下發生開裂的風險。