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一种抗紫外线的uv胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于胶黏剂技术领域，尤其涉及一种抗紫外线的UV胶，包括以下质量百分比的组成：树脂60～88％，单体10～30％，引发剂1～8％，吸光剂0.1～2％，助剂0.1～0.5％；其中，树脂为两官能度的聚氨酯丙烯酸树脂、多官能度的聚氨酯丙烯酸树脂和聚氨酯改性的环氧树脂中的至少一种；吸光剂为2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮、2'‑(2'‑羟基‑3'‑叔丁基‑5'‑甲基苯基)‑5‑氯苯并***和2‑(2'‑羟基‑3',5'‑二特丁基苯基)‑5‑氯苯并***中的至少一种。该UV胶有效地抵抗特定波长内的紫外线，抗黄变性能和耐磨性能好，使用寿命长。本发明还提供一种抗紫外线的UV胶的制备方法，操作简单、安全且能耗低。

Description

一种抗紫外线的UV胶及其制备方法
技术领域
本发明属于胶黏剂技术领域，尤其涉及一种抗紫外线的UV胶及其制备方法。
背景技术
UV胶是指必须通过紫外线光照射才能固化的一类胶粘剂，它可以作为粘接剂使用，也可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。
现有的UV胶具有以下不足：1)现有的UV胶不具备抗紫外线性能，更无法精确地抵抗到具体波长范围的紫外线。紫外线是指阳光中波长10～400nm的光线，可分为UVA(紫外线A，波长320～400nm，长波)、UVB(波长290～320nm，中波)、UVC(波长100～290nm，短波)，其中，UVB致癌性最强，晒红及晒伤作用为UVA的1000倍，UVC可被臭氧层所阻隔。2)抗黄变效果差，透光率低。3)胶水粘度过高，不易施工。4)固化方式仅能用UV固化，无法实现两种不同的固化方式，满足不同的工艺需求。
发明内容
本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种抗紫外线的UV胶，有效地抵抗特定波长内的紫外线，抗黄变性能和耐磨性能好，使用寿命长。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗紫外线的UV胶，包括以下质量百分比的组成：
其中，所述树脂为两官能度的聚氨酯丙烯酸树脂、多官能度的聚氨酯丙烯酸树脂和聚氨酯改性的环氧树脂中的至少一种；所述吸光剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(UV-9)、2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并***(UV-326)和2-(2'-羟基-3',5'-二特丁基苯基)-5-氯苯并***(UV-327)中的至少一种。
相比于现有技术，本发明的抗紫外线的UV胶具有以下优点：
1)在本发明中，吸光剂UV-9吸收的是波长为290～400nm的紫外线，吸光剂UV-326和UV-327吸收的是波长为270～380nm的紫外线，由此可见，本发明的UV胶能有效地抵抗特定波长内(270～400nm)的紫外线(UVA和UVB)，而且不降低其透明度、透光率。
2)本发明的UV胶在固化前为液态胶水，粘度为300～500CPS，流平性好，操作方便，施工工艺广，固化后表面硬度高，粘接强度好，可用于粘合复合镜片、加强玻璃抗紫外线性能、能使无色透明的矫正眼镜镜片起到防紫外线的效果及耐磨耐刮花。
3)本发明的UV胶中巧妙地加入具有抗黄变性能的聚氨酯改性的环氧树脂，提高了UV胶的抗黄变性能和使用寿命。
4)本发明的UV胶可在800mj/cm2的辐射条件下进行UV固化或在100℃/30min的热环境下进行热固化，可实现双重固化，解决在实际应用中，因材料不透光原因无法使用UV固化的缺陷，克服了现有技术的不足。
5)将本发明的UV胶粘合于镜片上时，解决了佩戴矫正眼镜的同时难以再佩戴太阳眼镜来保护眼睛的问题。
6)本发明还可广泛用于汽车玻璃、太阳镜片、户外玻璃，从而提高抗紫外线照射的性能。
作为本发明所述的抗紫外线的UV胶的一种改进，所述单体为甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸月桂酯(LMA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)和丙烯酸异冰片酯(IBOA)中的至少一种。
作为本发明所述的抗紫外线的UV胶的一种改进，所述引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(引发剂1173)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(引发剂907)、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯(引发剂EDB)、1-羟基环己基苯基甲酮(引发剂184)和2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(引发剂TPO)、1,3-二氮杂环戊二烯和1-氰乙基-2-苯基咪唑中的至少一种。
作为本发明所述的抗紫外线的UV胶的一种改进，所述助剂包括偶联剂、抗氧剂和增硬耐磨助剂。
作为本发明所述的抗紫外线的UV胶的一种改进，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和/或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)。
作为本发明所述的抗紫外线的UV胶的一种改进，所述抗氧剂为β-(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂(抗氧剂1010)；所述增硬耐磨助剂为超高分子量的聚二甲基硅氧烷分散体。超高分子量的聚二甲基硅氧烷分散体，增加平滑性和抗磨损性能。
本发明的另一个目的在于提供一种抗紫外线的UV胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按质量百分比将树脂、引发剂和吸光剂加入到分散机中进行分散，得到混合浆料A；
步骤二，将步骤一所得的混合浆料A在陶瓷三辊机中进行研磨；
步骤三，将研磨后的混合浆料A、单体和助剂加入到分散机中进行分散，得到混合浆料B；
步骤四，将混合浆料B放置于烘箱中，在50℃下加热30min；
步骤五，将步骤四所得置于脱泡机中，在真空度为-0.1Mpa下，抽真空20min；
步骤六，用3um的过滤网对步骤五所得进行过滤，得到抗紫外线的UV胶。
作为本发明所述的抗紫外线的UV胶的制备方法的一种改进，在步骤一及步骤三中，分散转速为2500～3000rmp，分散时间为10～30min，分散温度为35～45℃。
作为本发明所述的抗紫外线的UV胶的制备方法的一种改进，在步骤二中，混合浆料A经过第一次研磨后细度为10um，经过第二次研磨后细度为5um，经过第三次研磨后细度为3um。
相比于现有技术，本发明的抗紫外线的UV胶的制备方法简单，无需在高温高压环境下进行制备，也无需使用危险系数较高的设备，能耗低，安全性高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例1～6
制备抗紫外线的UV胶，具体组分见表1，制备方法如下：
步骤一，按质量百分比将树脂、引发剂和吸光剂加入到分散机中进行分散，分散转速为2500～3000rmp，分散时间为10～30min，分散温度为35～45℃，得到混合浆料A；
步骤二，将步骤一所得的混合浆料A在陶瓷三辊机中进行研磨，混合浆料A经过第一次研磨后细度为10um，经过第二次研磨后细度为5um，经过第三次研磨后细度为3um；
步骤三，将研磨后的混合浆料A、单体和助剂加入到分散机中进行分散，分散转速为2500～3000rmp，分散时间为10～30min，分散温度为35～45℃，得到混合浆料B；
步骤四，将混合浆料B放置于烘箱中，在50℃下加热30min；
步骤五，将步骤四所得置于脱泡机中，在真空度为-0.1Mpa下，抽真空20min；
步骤六，用3um的过滤网对步骤五所得进行过滤，得到抗紫外线的UV胶。
表1 实施例组分和含量表
对实施例1～6制得的UV胶和现有的UV胶进行以下实验测试。
1)固化前UV胶的性能测试，测试结果见表2。
表2 固化前UV胶的性能测试结果
需要说明的是，流平性，中国国标中，以涂膜恢复或达到均匀平滑表面所需时间来表示，10min之内流平的涂膜为流平性良好。
由表2可以看出，相比于现有的UV胶，本发明的UV胶在固化前为液态胶水，粘度为300～500CPS，流平性好，操作方便，施工工艺广。
2)固化后UV胶的性能测试，测试结果见表3。
表3 固化后UV胶的性能测试结果
由表3数据对比可知，在实施例1和实施例2中，实施例2中加入适当的聚氨酯改性环氧树脂有利于提高胶体的硬度，提高产品的耐磨性，同时利用双重固化，深度固化效果更好；在实施例2和实施例3中，实施例2加入了吸光剂能有效吸收紫外线；在实施例2和实施例4中，实施例2选择合适的紫外吸光剂,且多种混合更有利于产品对紫外线的吸收；在实施例2、实施例5和实施例6中，实施例6中吸光剂的配比最高，实施例2次之，实施例5最低，对比实施例2和实施例6，紫外线吸收能力两者一样，但固化所需时间实施例6更长；对比实施例1和实施例5，紫外线吸收能力实施例2更好，即合适的紫外吸光剂配比能明显提高对紫外线的吸收且有利于固化。对比实施例2和现有的UV胶，实施例2具有很强的紫外线吸收能力，具有较高的硬度，耐磨性更高，具有更好的深层固化，适用于更多环境。
3)固化后UV胶的抗老化测试，测试结果见表4。
表4 固化后UV胶的抗老化测试结果
由上述表4数据得出，经老化后，实施例2各项数据相对稳定，紫外线吸收能力基本没变化，硬度及耐磨性能优秀；其他实施例的性能都有所下降，特别是现有的UV胶，胶体老化后硬度及耐磨性出现明显下降。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (9)

1.一种抗紫外线的UV胶，其特征在于，包括以下质量百分比的组成：
其中，所述树脂为两官能度的聚氨酯丙烯酸树脂、多官能度的聚氨酯丙烯酸树脂和聚氨酯改性的环氧树脂中的至少一种；所述吸光剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并***和2-(2'-羟基-3',5'-二特丁基苯基)-5-氯苯并***中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的抗紫外线的UV胶，其特征在于：所述单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸异冰片酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的抗紫外线的UV胶，其特征在于：所述引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、1,3-二氮杂环戊二烯和1-氰乙基-2-苯基咪唑中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的抗紫外线的UV胶，其特征在于：所述助剂包括偶联剂、抗氧剂和增硬耐磨助剂。
5.根据权利要求4所述的抗紫外线的UV胶，其特征在于：所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷和/或γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
6.根据权利要求1所述的抗紫外线的UV胶，其特征在于：所述抗氧剂为β-(3.5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇脂；所述增硬耐磨助剂为超高分子量的聚二甲基硅氧烷分散体。
7.一种权利要求1～6任一项所述的抗紫外线的UV胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按质量百分比将树脂、引发剂和吸光剂加入到分散机中进行分散，得到混合浆料A；
步骤二，将步骤一所得的混合浆料A在陶瓷三辊机中进行研磨；
步骤三，将研磨后的混合浆料A、单体和助剂加入到分散机中进行分散，得到混合浆料B；
步骤四，将混合浆料B放置于烘箱中，在50℃下加热30min；
步骤五，将步骤四所得置于脱泡机中，在真空度为-0.1Mpa下，抽真空20min；
步骤六，用3um的过滤网对步骤五所得进行过滤，得到抗紫外线的UV胶。
8.根据权利要求7所述的抗紫外线的UV胶的制备方法，其特征在于：在步骤一及步骤三中，分散转速为2500～3000rmp，分散时间为10～30min，分散温度为35～45℃。
9.根据权利要求7所述的抗紫外线的UV胶的制备方法，其特征在于：在步骤二中，混合浆料A经过第一次研磨后细度为10um，经过第二次研磨后细度为5um，经过第三次研磨后细度为3um。
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