本發(fā)明涉及膠黏劑，更具體地說，它涉及一種阻燃uv固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、阻燃膠黏劑主要由基礎(chǔ)膠粘劑、阻燃劑、填料和助劑等組成?；A(chǔ)膠粘劑是阻燃膠黏劑的主要成分之一，將阻燃劑、填料和助劑等混合在一起，并具有良好的粘結(jié)性能。阻燃劑是阻燃膠黏劑的核心成分，在火災(zāi)發(fā)生時發(fā)揮阻燃作用；阻燃劑的種類繁多，但不同類型的阻燃劑在使用過程中也存在著一定的問題，如鹵系阻燃劑雖然阻燃效率高，但是燃燒過程釋放的溴化氫等有毒氣體嚴重危害人民的生命健康，不利于鹵素阻燃劑的實際應(yīng)用；磷系阻燃劑具有低毒性、分散性好的優(yōu)點，但是部分磷系阻燃劑制備復(fù)雜，成本高昂，不利于大規(guī)模生產(chǎn)；氮系阻燃劑具有低煙、穩(wěn)定性高的優(yōu)點，但是單獨使用時阻燃效率不高，需要與其他阻燃劑復(fù)配使用；碳系阻燃劑具有抗腐蝕、抑煙的效果，但是部分阻燃劑制備復(fù)雜，過程危險。金屬氧化物阻燃劑來源廣泛、熱穩(wěn)定性好，燃燒時發(fā)煙量小，但是阻燃效率低，需要添加大量的阻燃劑才能達到阻燃效果，容易引起材料機械性能的惡化。

2、目前，發(fā)明專利cn118421246a公開了一種阻燃膠黏劑組合物原料包括環(huán)氧樹脂、丙烯酸類共聚物、聚磷酸銨、羧甲基纖維素鈣、膨脹石墨、固化劑、稀釋劑和消泡劑；并用二茂鐵基酮化物對膨脹石墨進行改性；所得膠黏劑的阻燃性能仍有待提高；因此，本發(fā)明提出了一種阻燃uv固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有膠黏劑的阻燃性能不佳的問題，本發(fā)明提供了一種阻燃uv固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種阻燃uv固化膠黏劑，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種阻燃uv固化膠黏劑，包括以下重量份原料：丙烯酸樹脂40-80份、活性稀釋劑20-50份、聚乙烯醇20-30份、巰基丙基異丁基籠形倍半硅氧烷10-20份、光引發(fā)劑3-10份、p-n型阻燃劑10-20份、協(xié)效劑3-8份、消泡劑0.5-2份。

4、優(yōu)選的，所述p-n型阻燃劑的制備方法，包括以下步驟：

5、將1,4-雙（3-氨丙基）哌嗪加入乙醇，混合均勻后，緩慢加入植酸的水溶液，5-10min內(nèi)滴加結(jié)束后，在60-70℃下反應(yīng)10-20?h，反應(yīng)結(jié)束后，離心，洗滌，干燥，純化，得到p-n型阻燃劑。

6、優(yōu)選的，所述1,4-雙（3-氨丙基）哌嗪、乙醇、植酸的水溶液的質(zhì)量之比為6g:40-60g:13.2-22g；

7、所述植酸的水溶液中植酸的含量為30-50wt%。

8、優(yōu)選的，所述協(xié)效劑為α-磷酸鋯、有機膨潤土、偏硼酸鈣中的至少一種。

9、優(yōu)選的，所述協(xié)效劑由質(zhì)量比為1:5:4的α-磷酸鋯、有機膨潤土與偏硼酸鈣混合而得。

10、優(yōu)選的，所述活性稀釋劑為丙烯酸異辛酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、三縮四乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、十二烷基甲基丙烯酸酯中的至少一種。

11、優(yōu)選的，所述光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2-羥基-2-甲基苯基丙酮、(2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴ァ?-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮、二苯甲酮中的至少一種。

12、優(yōu)選的，所述消泡劑為byk-051、byk-530、byk-025、byk-1723、byk-1724、byk-1611、byk-1617中的至少一種。

13、第二方面，本發(fā)明提供了一種阻燃uv固化膠黏劑的制備方法，采用如下的技術(shù)方案：

14、一種阻燃uv固化膠黏劑的制備方法，包括以下步驟：

15、按配方，將丙烯酸樹脂、活性稀釋劑和消泡劑混合，升溫至50-70℃，攪拌1-2h，升溫至80-90℃，加入聚乙烯醇、巰基丙基異丁基籠形倍半硅氧烷、p-n型阻燃劑和協(xié)效劑，攪拌1-2h；降溫至50-75℃，加入光引發(fā)劑，攪拌1-2h，得到阻燃uv固化膠黏劑。

16、第三方面，本發(fā)明提供了一種阻燃uv固化膠黏劑的應(yīng)用，采用如下的技術(shù)方案：

17、一種阻燃uv固化膠黏劑應(yīng)用于壓敏膠帶中。

18、綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

19、1、本發(fā)明的阻燃uv固化膠黏劑的原料包括丙烯酸樹脂、活性稀釋劑、聚乙烯醇、巰基丙基異丁基籠形倍半硅氧烷、光引發(fā)劑、p-n型阻燃劑、協(xié)效劑、消泡劑，各原料之間相互作用，所得阻燃uv固化膠黏劑的阻燃性能優(yōu)異、uv固化特性良好、粘接性能出色，能夠廣泛應(yīng)用于壓敏膠帶中。

20、2、本發(fā)明利用植酸中的磷酸基團和1,4-雙（3-氨丙基）哌嗪中的氨基發(fā)生反應(yīng)，并且嚴格控制二者的質(zhì)量比和反應(yīng)條件，使得每個p-n型阻燃劑分子中含有三個[-nh-p=o(oh)-o-]鍵，形成獨特結(jié)構(gòu)的p-n型阻燃劑。

21、本發(fā)明的p-n型阻燃劑在受熱過程中會失去末端的氨基，產(chǎn)生不可燃的含氮氣體，不可燃氣體不僅可以增加炭層的高度，在凝聚相中起到強炭層的屏障作用，隔絕氧氣、熱量的傳遞；而且還可以稀釋可燃氣體的濃度，在氣相中阻止火焰的傳遞；另外，p-n型阻燃劑具有多個高活性的p-n鍵，p-n鍵中的電子-空穴對具有吸收和釋放能量的能力，會促進膠黏劑分解產(chǎn)物在凝聚相中形成連續(xù)、致密難以燃燒的炭層，進而隔絕氧氣與熱量的傳遞，極大的提升膠黏劑的阻燃性能。另外，本發(fā)明的p-n型阻燃劑的空間結(jié)構(gòu)獨特，能夠更好地與其他原料進行相容，提高膠粘劑的粘接性能。

22、3、本發(fā)明的協(xié)效劑為α-磷酸鋯、有機膨潤土、偏硼酸鈣中的至少一種，α-磷酸鋯在高溫下催化聚合物交聯(lián)成炭，形成致密的保護層，有效阻隔氧氣和熱量的傳遞，降低燃燒速率；有機膨潤土具有良好的增稠性、觸變性等性能，可以改善材料的流動性，提高阻燃劑的分散性，從而提升阻燃效果；偏硼酸鈣在高溫下能失去自身的結(jié)構(gòu)水，產(chǎn)生的水蒸氣起到吸熱冷卻和稀釋空氣中氧氣的作用，同時燃燒時還能夠形成一層玻璃態(tài)的膨脹層，可抑制可燃性氣體的產(chǎn)生，阻止氧化反應(yīng)和熱分解作用。本發(fā)明進一步優(yōu)選特定質(zhì)量比的α-磷酸鋯、有機膨潤土與偏硼酸鈣的混合物為協(xié)效劑，三者通過催化成炭與阻隔作用、吸熱冷卻與稀釋氧氣以及改善阻燃劑分散性等協(xié)同效應(yīng)，共同提升膠粘劑的阻燃效果。

23、4、本發(fā)明的p-n型阻燃劑與協(xié)效劑之間能夠形成多元阻燃體系，提高膠粘劑的阻燃性能，使其氧指數(shù)達到35%以上，通過ul-94垂直燃燒測試v-0級，實現(xiàn)燃后膨脹和抑煙，且燃燒過程無滴落無明顯煙霧的產(chǎn)生。

24、5、本發(fā)明阻燃uv固化膠黏劑的制備方法，步驟簡單，成本低，且在制備過程中，控制各工藝參數(shù)，促進各原料之間相互作用，在uv光照下，可獲得高性能膠黏劑，具有阻燃效果好、抗滴落、發(fā)煙量小、粘接性能優(yōu)異等特點。

技術(shù)特征：

1.一種阻燃uv固化膠黏劑，其特征在于，包括以下重量份原料：丙烯酸樹脂40-80份、活性稀釋劑20-50份、聚乙烯醇20-30份、巰基丙基異丁基籠形倍半硅氧烷10-20份、光引發(fā)劑3-10份、p-n型阻燃劑10-20份、協(xié)效劑3-8份、消泡劑0.5-2份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃uv固化膠黏劑，其特征在于，所述1,4-雙（3-氨丙基）哌嗪、乙醇、植酸的水溶液的質(zhì)量之比為6g:40-60g:13.2-22g；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃uv固化膠黏劑，其特征在于，所述協(xié)效劑為α-磷酸鋯、有機膨潤土、偏硼酸鈣中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻燃uv固化膠黏劑，其特征在于，所述協(xié)效劑由質(zhì)量比為1:5:4的α-磷酸鋯、有機膨潤土與偏硼酸鈣混合而得。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃uv固化膠黏劑，其特征在于，所述活性稀釋劑為丙烯酸異辛酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、三縮四乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、十二烷基甲基丙烯酸酯中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃uv固化膠黏劑，其特征在于，所述光引發(fā)劑為1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2-羥基-2-甲基苯基丙酮、(2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴?、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮、二苯甲酮中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃uv固化膠黏劑，其特征在于，所述消泡劑為byk-051、byk-530、byk-025、byk-1723、byk-1724、byk-1611、byk-1617中的至少一種。

8.一種權(quán)利要求1-7任一項所述的阻燃uv固化膠黏劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.一種權(quán)利要求1-7任一項所述的阻燃uv固化膠黏劑應(yīng)用于壓敏膠帶中。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種阻燃UV固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。一種阻燃UV固化膠黏劑，包括以下重量份原料：丙烯酸樹脂40?80份、活性稀釋劑20?50份、聚乙烯醇20?30份、巰基丙基異丁基籠形倍半硅氧烷10?20份、光引發(fā)劑3?10份、P?N型阻燃劑10?20份、協(xié)效劑3?8份、消泡劑0.5?2份；且P?N型阻燃劑與協(xié)效劑之間能夠形成多元阻燃體系，提高膠粘劑的阻燃性能，使其氧指數(shù)達到35%以上，通過UL?94垂直燃燒測試V?0級，實現(xiàn)燃后膨脹和抑煙，且燃燒過程無滴落無明顯煙霧的產(chǎn)生。

技術(shù)研發(fā)人員：劉宇,童建宇,楊洋
受保護的技術(shù)使用者：博益鑫成高分子材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26