一种抗冲击双组分丙烯酸酯结构胶及其制备方法.pdf

本发明涉及一种抗冲击的双组分丙烯酸酯结构胶，该结构胶按体积比10：1的配比进行混合使用。其中A组分按重量份数组成为：刚性丙烯酸酯单体40份～60份，高断裂伸长率丙烯酸树脂20‑30份，核壳粒子10～20份，脂肪胺0.1份～0.5份，芳香胺0.5份～1份，磷酸酯0.1‑2份，稳定剂0.01份～1份。B组分按重量分数组成为：引发剂10份～50份，增塑剂20份～70份，增稠剂1份～10份，色浆0.1份‑2.0份。该结构胶具有很高的抗冲击性能，可满足大尺寸及窄边框显示屏和框架粘接的要求。

1.一种抗冲击双组分丙烯酸酯结构胶，其特征在于，按重量份数计，A组分包括：刚性丙烯酸酯单体40份-60份，高断裂伸长率丙烯酸树脂20-30份，核壳粒子10-20份，脂肪胺0.1份-0.5份，芳香胺0.5份-1份，磷酸酯0.1-2份；B组分包括：引发剂10份-50份，增塑剂20份-70份，增稠剂1份-10份；所述高断裂伸长率的丙烯酸树脂为断裂伸长率大于300％的树脂；所述的脂肪胺和芳香胺按重量分数计，配比介于0.1—0.5之间；A、B组分按照体积比10:1进行配比混合后，即得所述丙烯酸酯结构胶；所述的刚性丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸异冰片酯、丙烯酰吗啉、三甲基环己烷丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯中的一种或一种以上混合物。 2.根据权利要求1所述的一种抗冲击双组分丙烯酸酯结构胶，其特征在于，所述脂肪胺为乙二胺、丙二胺、己二胺、二乙胺、三乙胺、三乙醇胺、二丙胺、三丙胺中的一种或一种以上混合物。 3.根据权利要求1所述的一种抗冲击双组分丙烯酸酯结构胶，其特征在于，所述高断裂伸长率丙烯酸树脂为聚酯型丙烯酸树脂、聚醚型丙烯酸树脂中的一种或一种以上混合物。 4.根据权利要求1所述的一种抗冲击双组分丙烯酸酯结构胶，其特征在于，所述的芳香胺为N，N-二甲基对甲苯胺，N，N-二乙基对甲苯胺、苄基二甲胺，N，N-二羟乙基对甲苯胺中的一种或一种以上混合物。 5.根据权利要求1所述的一种抗冲击双组分丙烯酸酯结构胶，其特征在于，所述的核壳粒子为ABS，MBS，丁苯橡胶核壳粒子，丁二烯橡胶核壳粒子中的一种或一种以上混合物。 6.根据权利要求1所述的一种抗冲击双组分丙烯酸酯结构胶，其特征在于所述的磷酸酯为PM-2、PM1500、PM1520、PM3030、PM3060、CD9050、CD9051中的一种或一种以上混合物；所述的引发剂为过氧化苯甲酰；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二甲酯，己二酸二辛酯，癸二酸二辛酯，双酚A环氧树脂，双酚F环氧树脂中的一种或一种以上混合物；所述的增稠剂为有机膨润土，气相二氧化硅，氢化蓖麻油，聚乙烯蜡中的一种或一种以上混合物。 7.根据权利要求1所述的一种抗冲击双组分丙烯酸酯结构胶，其特征在于，按重量分数计，所述的刚性丙烯酸酯单体与高断裂伸长率丙烯酸树脂的配比介于1.5—3.0之间，复合树脂与核壳粒子的配比介于4.0-7.0之间。 8.制备如权利要求1-7中任一项所述的抗冲击双组分丙烯酸酯结构胶的方法，其特征在于，A组分制备：将刚性丙烯酸酯单体、高断裂伸长率丙烯酸树脂、稳定剂混合，然后将核壳粒子加入搅拌均匀，依次加入磷酸酯、脂肪胺搅拌均匀，最后加入芳香胺搅匀，真空除泡，出料得A组分；B组分制备：将增塑剂与引发剂混合均匀，加入颜料混合均匀，最后加入增稠剂搅匀，真空除泡出料得B组分；A组分和B组分按照体积比10:1混合均匀。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种抗冲击双组分丙烯酸酯结构胶。

背景技术

手持电子产品越来越普及，特别是触摸显示屏已经广泛应用于手机、平板、电脑等电子产品。触摸显示屏的材质都是钢化玻璃，玻璃与电子产品框架的连接只能通过粘接的方式。目前的工艺是通过反应型热熔胶将玻璃显示屏粘接到电子产品的外部框架上。触摸显示屏的大尺寸和窄边框是目前发展的重要方向。大尺寸符合人们的可视化要求，窄边框符合人们的审美要求。而显示屏的尺寸越大，显示屏与框架的粘接力就要求越大；显示屏的边框越窄，其能够粘接的面积就越小，这就要求单位粘接面积的粘接强度相比之前要有很大的提升。衡量粘接强度的一个重要方法就是抗跌落实验。抗跌落实验主要是通过冲击剪切强度来衡量。具有高冲击剪切强度的粘接产品是市场的发展方向。

目前组装工艺采用反应型热熔胶进行粘接，热熔胶的特点是胶层软，抗震动性较好，但粘接强度较低，需要较大的粘接面积，才能满足抗跌落的要求。但随着窄边框和大尺寸屏幕的应用，粘接面积缩小，热熔胶已经不能满足粘接的需求，而且热熔胶的固化时间太长，一般需要2小时以上，严重制约客户的生产效率。

第二代丙烯酸酯胶黏剂主要由丙烯酸酯单体、树脂、橡胶、引发剂、促进剂和稳定剂等成分组成，引发剂和促进剂分成两组份，可有效提高储存稳定性。丙烯酸酯结构胶可用于大多数金属和塑料的粘接，且粘接效果优异，具有固化速度快、粘接强度高、易操作等诸多优点，已广泛应用于航空、机械、电子、建筑、仪表、家具等行业。

目前市场上双组份丙烯酸酯结构胶一般对抗冲击强度没有明确要求，丙烯酸酯胶固化后胶层较硬、较脆，吸收冲击动能的能力较差，因此，在显示屏的粘接应用上，无法满足抗跌落要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种能够具有较高的抗冲击强度的双组份丙烯酸酯结构胶，能够实现对显示屏和框架的有效粘接和快速固化。

本发明的具体技术方案为：

一种双组份丙烯酸结构胶，由A组份和B组份组成，A、B组分按照体积比10:1进行配比混合后，既得所述丙烯酸酯结构胶。

所述的A组分包括以下原料组成(按质量份数)：刚性丙烯酸酯单体40份-60份，高断裂伸长率丙烯酸树脂20-30份，核壳粒子10-20份，脂肪胺0.1份-0.5份，芳香胺0.5份-1份，磷酸酯0.1-2份，稳定剂0.01份-1份。

所述的B组分包括以下原料组成(按质量份数)：引发剂10份-50份，增塑剂20份-70份，增稠剂1份-10份，色浆0.1份-2.0份。

所述的刚性丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸异冰片酯，丙烯酰吗啉，三甲基环己烷丙烯酸酯，环己烷二甲醇二丙烯酸酯中的一种或一种以上混合物。

所述的高断裂伸长率丙烯酸树脂为聚酯型丙烯酸树脂、聚醚型丙烯酸树脂中的一种或一种以上混合物，高断裂伸长率的丙烯酸树脂为断裂伸长率大于300％的树脂。

所述的脂肪胺为乙二胺、丙二胺、己二胺、二乙胺、三乙胺、三乙醇胺、二丙胺、三丙胺中的一种或一种以上混合物。

所述的芳香胺为N，N-二甲基对甲苯胺，N，N-二乙基对甲苯胺、苄基二甲胺，N，N-二羟乙基对甲苯胺的一种或一种以上混合物。

所述的刚性丙烯酸酯单体与高断裂伸长率丙烯酸酯的合理配比介于1.5—3.0之间，复合树脂与核壳粒子的比例为4.0-7.0之间。

所述的脂肪胺和芳香胺的合理配比介于0.1—0.5之间。

所述的磷酸酯为PM-2、PM1500、PM1520、PM3030、PM3060、CD9050、CD9051中的一种或一种以上混合物。

所述的核壳粒子为ABS，MBS，丁苯橡胶核壳粒子，丁二烯橡胶核壳粒子中的一种或一种以上混合物。

所述的引发剂为过氧化苯甲酰。

所述的稳定剂为对苯二酚，对苯醌，1，4-萘醌，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，Na4EDTA中的一种或一种以上混合物。

所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二甲酯，己二酸二辛酯，癸二酸二辛酯，双酚A环氧树脂，双酚F环氧树脂中的一种或一种以上混合物。

所述的增稠剂为有机膨润土，气相二氧化硅，氢化蓖麻油，聚乙烯蜡中的一种或一种以上混合物。

所述的颜料为酞菁蓝、铁蓝、油溶蓝中的一种或一种以上混合物。

本发明的结构胶的制备方法为：

A组分制备：将丙烯酸酯刚性单体、高断裂伸长率丙烯酸树、稳定剂脂混合，然后将核壳粒子加入搅拌均匀，依次加入磷酸酯、脂肪胺搅拌均匀，最后加入芳香族促进剂搅匀，真空除泡，出料得A组分。

B组分制备：将增塑剂与引发剂混合均匀，加入颜料混合均匀，最后加入增稠剂搅匀，真空除泡出料得B组分。

A组分和B组分按照体积比10:1进行配比混合后，既得所述丙烯酸酯结构胶。

本发明的有益效果在于：

(1)选择刚性丙烯酸酯单体和高断裂伸长率丙烯酸树脂复配，配合核壳粒子，提高胶层本体吸收冲击能量的能力。

(2)采用脂肪胺和芳香胺双促进剂引发体系，实现固化物内部结构的不均一性，提高抗冲击能力。脂肪胺和磷酸酯中和后，形成可溶性强酸弱碱盐，可以促使丙烯酸酯局部快速凝胶，但无法深度固化，生成低分子量聚合物，作为弹性粒子吸收应力；芳香胺促进剂对剩余未反应的丙烯酸酯重新引发交联固化，形成胶体的框架和主结构。

(3)该结构胶可实现冲击剪切强度大于30KJ/m2，伸长率达250％以上，同时具有操作时间长，粘度低，施胶方便，室温存储稳定性好等特点。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步说明，但本发明不限于此。

实施例1

一种丙烯酸酯类结构胶，包括A组分和B组分，按质量份数，各组分成分如下：

B组分原料 ％ 过氧化对苯甲酰 30 双酚A环氧树脂 40 癸二酸二辛酯 27 气相二氧化硅 2 酞菁蓝 1

制备工艺：

A组分制备：准确称取甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯、聚酯型丙烯酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合均匀；然后将ABS粉料加入，使其完全分散；加入PM-2、二乙胺混合均匀；再加入N,N-二甲基对甲苯胺并搅拌均匀；最后真空除泡，出料即得A组分。

B组分制备：准确称取过氧化苯甲酰、双酚A环氧树脂和癸二酸二辛酯，混合均匀，加入酞菁蓝和气相二氧化硅，搅拌均匀，最后真空除泡，得双组份结构胶B组分。

最后将A组分和B组分按照体积比10:1混合均匀既得所述丙烯酸酯结构胶。

实施例2

一种丙烯酸酯类结构胶，包括A组分和B组分，按质量份数，各组分成分如下：

A组分原料 ％ 甲基丙烯酸甲酯 47.6 丙烯酰吗啉 10 聚酯型丙烯酸酯 30 MBS 10 三乙醇胺 0.3 N,N-二羟乙基对甲苯胺 1 对苯醌 0.1 磷酸酯PM1500 1

B组分原料 ％ 过氧化苯甲酰 30 双酚F环氧树脂 30 己二酸二辛酯 36 气相二氧化硅 3 铁蓝 1

制备工艺：

A组分制备：准确称取甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰吗啉、聚酯型丙烯酸酯、对苯醌混合均匀；然后将MBS粉料加入，使其完全分散；加入PM1500、三乙醇胺混合均匀；再加入N,N-二羟乙基对甲苯胺，并搅拌均匀；最后真空除泡，出料即得A组分。

B组分制备：准确称取过氧化苯甲酰、双酚F环氧树脂和己二酸二辛酯，混合均匀，加入铁蓝、气象二氧化硅，搅拌均匀，脱除气泡后，出料即得B组分。

最后将A组分和B组分按照体积比10:1混合均匀既得所述丙烯酸酯结构胶。

实施例3

一种丙烯酸酯类结构胶，包括A组分和B组分，按质量份数，各组分成分如下：

A组分原料 ％ 甲基丙烯酸甲酯 47.6 三甲基环己烷丙烯酸酯 15 聚醚型丙烯酸酯 20 磷酸酯CD9051 1 MBS 15 三乙胺 0.3 N,N-二甲基对甲苯胺 1 对苯醌 0.1

A组分制备：准确称取甲基丙烯酸甲酯、三甲基环己烷丙烯酸酯、聚醚型丙烯酸酯、对苯醌混合均匀；然后将MBS加入，使其完全分散；加入磷酸酯CD9051、三乙胺混合均匀；再加N,N-二甲基对甲苯胺混合均匀；最后真空除泡，出料即得A组分。

B组分制备：准确称取过氧化苯甲酰、双酚F环氧树脂和邻苯二甲酸二丁酯，混合均匀，加入铁蓝、聚氧乙烯蜡，搅拌均匀，脱除气泡后，出料即得B组分。

最后将A组分和B组分按照体积比10:1混合均匀既得所述丙烯酸酯结构胶。

根据GB/T 7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度测试标准，测试了油墨涂层与铝合金的剪切强度；根据ASTM D950-1998胶粘剂冲击剪切强度测试标准，测试了油墨涂层与铝合金的冲击剪切强度，根据GB/T 1040.1-2006胶黏剂本体拉伸强度测试标准，测试了胶层本体的断裂伸长率，见表1。

表1

由上表可看到，与市售的丙烯酸酯结构胶粘剂相比，本发明所述的双组份丙烯酸酯结构胶粘剂实现了对油墨涂层的有效粘接，抗冲击剪切强度提高2倍，而且操作时间长，满足电子产品的复杂装配工艺对较长操作时间的需求。