本發(fā)明屬于聚氨酯熱熔膠領(lǐng)域，具體涉及一種丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在智能手機、平板電腦、智能手表、tws耳機等電子產(chǎn)品中，常常用到反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠粘接固定電子產(chǎn)品的零部件，反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠粘接的電子產(chǎn)品零部件往往具有較高的價值，當發(fā)生組裝不良、產(chǎn)品售后返修、貴重電子產(chǎn)品零部件回收等情況時，通常需要將被粘接的部分零部件拆解下來，因此通常需要膠粘劑在具有優(yōu)異粘接可靠性的同時具備在一定條件下易拆卸功能。

2、反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠以異氰酸酯封端低聚物為主體，異氰酸酯封端低聚物中的異氰酸酯基可與空氣中的濕氣反應(yīng)，完全固化后可形成交聯(lián)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)高的粘接強度，但是異氰酸酯基與濕氣反應(yīng)得到的共價鍵是不可逆的，交聯(lián)結(jié)構(gòu)難以被破壞，完全固化后通常較難實現(xiàn)膠粘劑的拆解，如需將被粘接材料分離開，往往需要借助較大的外力、高溫、化學(xué)試劑等條件，并且在拆解膠粘劑的過程中可能會造成被粘接材料的損壞，造成較大的經(jīng)濟損失。

3、近年來，也有技術(shù)通過往聚氨酯熱熔膠中添加液態(tài)電解質(zhì)例如堿金屬鹽與溶劑化基質(zhì)，以賦予聚氨酯熱熔膠在通電條件下可拆解的功能。然而，現(xiàn)有可電拆解聚氨酯熱熔膠雖然具備在通電條件下可拆解的功能，但是其在粘接強度等性能方面與傳統(tǒng)廣泛應(yīng)用的聚氨酯熱熔膠仍然存在較大的差距，現(xiàn)有技術(shù)開發(fā)的可電拆卸聚氨酯熱熔膠尚難以滿足實際應(yīng)用場景的需求。

4、因此，急需開發(fā)一種通電條件下可拆解，同時又兼顧優(yōu)異粘接性能的膠黏劑來滿足市場對高性能可拆卸膠黏劑的應(yīng)用需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的可電拆解聚氨酯熱熔膠存在粘接強度差的不足之處，而提供了一種粘接強度高且可電拆卸的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠及其制備方法和應(yīng)用。

2、本發(fā)明的第二目的在于提供上述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的制備方法。

3、本發(fā)明的第三目的在于提供上述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠在電子產(chǎn)品粘接中的應(yīng)用。

4、具體地，本發(fā)明提供的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的制備原料中含有多元醇化合物、多異氰酸酯化合物、固態(tài)電解質(zhì)、硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸酯類化合物和光引發(fā)劑以及任選的催化劑和吸水劑；所述固態(tài)電解質(zhì)為氧化物基固態(tài)電解質(zhì)和/或硫化物基固態(tài)電解質(zhì)；所述固態(tài)電解質(zhì)、硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸酯類化合物與多元醇化合物的質(zhì)量比為(10～45):(10～30):(15～85):100。

5、現(xiàn)有的聚氨酯熱熔膠中通常是通過加入液態(tài)電解質(zhì)實現(xiàn)可拆卸性能。然而，液態(tài)電解質(zhì)的使用雖然可以賦予聚氨酯熱熔膠通電可拆卸性能，但是會嚴重影響聚氨酯熱熔膠的粘接強度。對此，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過深入研究之后發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致聚氨酯熱熔膠粘接強度大幅度下降的主要原因之一在于：液態(tài)電解質(zhì)為液態(tài)物質(zhì)，難以發(fā)生固化，待聚氨酯熱熔膠完成固化后，未固化的液體電解質(zhì)會殘存于固化體系中形成“增塑劑”，使固化體系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，該“增塑劑”的存在對粘接強度具有較大的負面影響，會大幅度削減聚氨酯熱熔膠的粘接性能；另外，由于無機固態(tài)電解質(zhì)材料與有機聚氨酯熱熔膠之間的相容性較差，通常難以均勻分散于聚氨酯熱熔膠體系中，限制了其在可電拆解聚氨酯熱熔膠的應(yīng)用。

6、本發(fā)明的關(guān)鍵在于鄙棄無機固態(tài)電解質(zhì)難以均勻分散于聚氨酯熱熔膠體系中而應(yīng)慎用這一傳統(tǒng)觀念的局限，將特定的固態(tài)電解質(zhì)(氧化物基固態(tài)電解質(zhì)和/或硫化物基固態(tài)電解質(zhì))在硅烷偶聯(lián)劑和丙烯酸酯類化合物的存在下引入聚氨酯熱熔膠體系中，并調(diào)控了固態(tài)電解質(zhì)、硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸酯類化合物和多元醇化合物之間的比例，由此所得聚氨酯熱熔膠不僅具有可拆卸性能，而且還具有良好的粘接強度。推測其原因，可能是由于：氧化物基固態(tài)電解質(zhì)和硫化物基固態(tài)電解質(zhì)本身在固態(tài)狀態(tài)下具有較高的離子電導(dǎo)率，可以在通電條件下發(fā)生法拉第電化學(xué)反應(yīng)，削弱膠黏劑粘接界面處的粘接力，從而賦予聚氨酯熱熔膠可拆卸性能；丙烯酸酯類化合物可以很好地分散氧化物基固態(tài)電解質(zhì)和硫化物基固態(tài)電解質(zhì)，從而有利于氧化物基固態(tài)電解質(zhì)和硫化物基固態(tài)電解質(zhì)在聚氨酯膠黏劑中的均勻分散，同時硅烷偶聯(lián)劑的橋聯(lián)作用可以進一步輔助氧化物基固態(tài)電解質(zhì)和硫化物基固態(tài)電解質(zhì)在聚氨酯膠黏劑中的分散，也即，丙烯酸酯類化合物和硅烷偶聯(lián)劑的協(xié)同配合可以很好地保證氧化物基固態(tài)電解質(zhì)和硫化物基固態(tài)電解質(zhì)這兩種特定的固態(tài)電解質(zhì)與聚氨酯熱熔膠具有良好的相容性，可以很好地分散于聚氨酯熱熔膠體系中，與此同時，氧化物基固態(tài)電解質(zhì)和硫化物基固態(tài)電解質(zhì)不會使得聚氨酯熱熔膠固化后形成“增塑劑”導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變以影響粘接強度，反之氧化物基固態(tài)電解質(zhì)和硫化物基固態(tài)電解質(zhì)本身還能夠作為填料對膠體起到補強作用，由此改善聚氨酯熱熔膠的粘接性能。此外，丙烯酸酯類化合物可以在光引發(fā)劑的存在下發(fā)生固化反應(yīng)，不僅解決了現(xiàn)有的溶劑化基質(zhì)難以固化的問題，而且相比于傳統(tǒng)的聚氨酯膠黏劑的固化速度更快，與此同時，通過調(diào)控丙烯酸酯類化合物在膠黏劑體系中的比例，可以有效制備可應(yīng)用于不透明導(dǎo)電基材的粘接。

技術(shù)特征：

1.一種丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的制備原料中含有多元醇化合物、多異氰酸酯化合物、固態(tài)電解質(zhì)、硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸酯類化合物和光引發(fā)劑以及任選的催化劑和吸水劑；所述固態(tài)電解質(zhì)為氧化物基固態(tài)電解質(zhì)和/或硫化物基固態(tài)電解質(zhì)；所述固態(tài)電解質(zhì)、硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸酯類化合物與多元醇化合物的質(zhì)量比為(10～45):(10～30):(15～85):100。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述多元醇化合物的含量為30～65重量份，所述多異氰酸酯化合物的含量為5～20重量份，所述固態(tài)電解質(zhì)的含量為5～15重量份，所述硅烷偶聯(lián)劑的含量為5～10重量份，所述丙烯酸酯類化合物的含量為10～30重量份，所述光引發(fā)劑的含量為0.5～5重量份，所述催化劑的含量為0～2重量份，所述吸水劑的含量為0～2重量份；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述多元醇化合物的數(shù)均分子量為1000～4000g/mol；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述多異氰酸酯化合物選自異佛爾酮二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、二苯基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、氫化苯二亞甲基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、1,5-戊二異氰酸酯、1,4-苯二異氰酸酯、間苯二甲基異氰酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯、降冰片烷二亞甲基異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、硫代磷酸三苯基異氰酸酯和1,6,11-十一烷三異氰酸酯中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑選自3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三乙氧基硅烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巰基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-異氰酸酯丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述丙烯酸酯類化合物選自丙烯酸十八烷基酯、四氫呋喃丙烯酸酯、十二烷基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸異辛酯、十三烷基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇的單丙烯酸酯、烷氧化四氫呋喃丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、二縮三乙二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯和1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述光引發(fā)劑選自二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、?；趸⑾祷衔铩⒍佅祷衔?、肟酯系化合物、苯偶姻醚系化合物和噻噸酮中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述催化劑選自二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、三乙胺、二乙烯三胺、三亞乙基二胺、n-乙基嗎啡啉和2,2-二嗎啉基二乙基醚中的至少一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠，其特征在于，所述吸水劑選自分子篩干燥劑、噁唑烷除水劑、對甲基苯磺酰異氰酸酯和原甲酸三乙酯中的至少一種。

10.權(quán)利要求1～9中任意一項所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的制備方法，其特征在于，該方法包括將多元醇化合物、多異氰酸酯化合物、固態(tài)電解質(zhì)、硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸酯類化合物和光引發(fā)劑以及任選的催化劑和吸水劑混合均勻，得到丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的制備方法，其特征在于，所述混合的步驟包括：

12.權(quán)利要求1～9中任意一項所述的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠在電子產(chǎn)品粘接中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于聚氨酯熱熔膠領(lǐng)域，涉及一種丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠及其制備方法和應(yīng)用。所述丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠的原料中含有多元醇化合物、多異氰酸酯化合物、固態(tài)電解質(zhì)、硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸酯類化合物和光引發(fā)劑以及任選的催化劑和吸水劑；所述固態(tài)電解質(zhì)為氧化物基固態(tài)電解質(zhì)和/或硫化物基固態(tài)電解質(zhì)；所述固態(tài)電解質(zhì)、硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸酯類化合物與多元醇化合物的質(zhì)量比為(10～45):(10～30):(15～85):100。本發(fā)明提供的丙烯酸酯改性聚氨酯熱熔膠粘接強度高且具有可電拆卸性能，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)研發(fā)人員：王署亮,趙鳳艷,宋亮,曹陽
受保護的技術(shù)使用者：韋爾通科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28