光固化聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂的制备与性能

摘要

紫外光(UV)固化胶粘剂具有能固化速度快、透明性好等优点,近年来,在透明材料之间的粘接方面得到了广泛的应用。探索一种能将无机玻璃和有机聚碳酸酯(PC)粘起来的胶黏剂具有实际价值和理论意义。
　　实际应用需要此胶层有耐热,较好的柔韧性,与玻璃和PC有极好的附着力,良好的透明性等因素。因此,本文首先选用固化后光学性能和耐老化性都十分优异的丙烯酸酯单体作主要共聚单体。以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为主体合成了丙烯酸酯预聚物,并讨论预聚物合成的条件。通过对胶黏剂搭接拉剪强度的讨论,得到优化胶黏剂配方。胶黏剂与基材搭接后拉剪强度达到11.41Mpa,通过红外光谱法(FT-IR)表征,确定了双键的消失,固化完全。但是,实验过程中发现丙烯酸酯胶黏剂胶层脆,耐化学腐蚀能力弱,胶层易出现气泡。
　　由于聚丙烯酸酯(PA)的不足,引入聚氨酯(PU)对其进行改性。以二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)为溶剂,甲苯二异氰酸酯(TDI)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、聚乙二醇(PEG)为原料,两步法合成聚氨酯丙烯酸酯(PUA)预聚物,讨论了反应条件,最后得到适合的条件:催化剂的质量分数为0.1％、阻聚剂的质量分数0.05%,第一步TDI与羟酯的反应温度为50℃,反应3小时,第二步与PEG的反应温度为60℃,反应时间为4小时,此时体系中-NCO含量<1%。探索了合成路线,异氰酸酯,聚乙二醇,投料比对预聚体粘度的影响。通过红外光谱法表征,确定了预聚物的生成。
　　通过对PUA固化膜的分析,对胶黏剂配方进行改性。讨论预聚体结构,稀释单体和助剂对胶黏剂性能的影响。紫外光固化实验的结果:固化时间为22s,体积收缩率2%,胶黏剂搭接拉伸剪切强度能达到14.51MPa,玻璃化转变温度为240℃。
　　PUA胶黏剂综合了PA和PU的优点,改性之后光学性能好,粘接性能好,体积收缩率低,耐化学药品性好,光固化速度快。

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第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 光固化树脂

1.3 PUA预聚物

1.4 聚合方法

1.5 粘接机理

1.6 体积收缩

1.7 本文研究思路

第2章 实验仪器与试剂

2.1 实验主要仪器与原料

2.2 测试

第3章 丙烯酸酯胶黏剂的制备及性质

3.1引言

3.2预聚体的制备

3.3 预聚体的配方研究

3.4 助剂

3.5 红外光谱图分析

3.6 本章小结

第4章 聚氨酯丙烯酸酯预聚体的合成

4.1 引言

4.2 黏度

4.3 预聚物的红外谱图分析

4.4 本章小结

第5章 聚氨酯丙烯酸酯胶黏剂的制备与性能

5.1 基本配方

5.2 预聚物主体对胶黏剂力学性能的影响

5.3 光固化时间

5.4稀释单体

5.5助剂的选择与用量

5.6 固化膜的耐化学性

5.7 红外谱图分析

5.8 热分析

5.9 本章小结

第6章 结 论

参考文献

致谢