一种OCA光学胶及其制备方法和应用与流程

本发明涉及光学胶，特别涉及一种oca光学胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、oca(opticallyclearadhesive)光学胶是用于粘接透明光学元件的特种胶粘剂，广泛应用于电子纸、透明器件粘接、投影屏、显示模组组装及触摸屏、面板、聚碳酸酯基材贴合等领域。现阶段常规oca光学胶多以丙烯酸酯树脂为基体，本身阻燃本征性能较差，在高温、短路等异常工况下易受热燃烧、发生熔融滴落，不仅加剧火势蔓延，还会释放有害烟气，严重威胁电子设备使用安全与整机防护等级。因此，现有oca光学胶的阻燃性能仍存在明显短板，亟待进一步优化提升。

技术实现思路

1、本发明提供一种oca光学胶及其制备方法和应用，可以解决现有技术中oca光学胶的阻燃性能仍存在明显短板的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、第一方面，本发明提供一种oca光学胶，包括以下重量份原料：7-10份丙烯酸羟乙酯、3-6份聚乙二醇单甲醚单甲基丙烯酸酯、20-30份溶剂、10-14份丙烯酸、0.1-0.2份引发剂、2-4份阻燃剂、0.1-0.2份交联剂、2-6份甲基丙烯酸羟乙酯、0.1-0.3份抗氧剂；

4、所述阻燃剂为3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯改性钴基金属有机骨架。

5、进一步地，所述溶剂为乙酸乙酯或乙二醇单乙醚。

6、进一步地，所述引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸钾、过氧化二苯甲酰中的任意一种或几种。

7、进一步地，所述阻燃剂的制备方法为：

8、s1、将硝酸钴和三(4-羧基苯基)膦和5-氟苯并咪唑溶解在无水dmf中，加热反应，洗涤，干燥，得到钴基金属有机骨架；

9、s2、将钴基金属有机骨架分散到乙醇水溶液中，加入3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯，搅拌反应，离心，洗涤，干燥，得到阻燃剂。

10、进一步地，步骤s1中，所述硝酸钴、三(4-羧基苯基)膦、5-氟苯并咪唑、无水dmf的用量比为1.82g：3.94-7.88g：2.72-4.08g：120-150ml。

11、进一步地，步骤s1中，所述加热反应的温度为120-140℃，时间为20-24h。

12、进一步地，步骤s2中，所述钴基金属有机骨架、乙醇水溶液、3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯的用量比为3g：30-40ml：1-2g；乙醇水溶液的体积分数为40%-70%。

13、进一步地，步骤s2中，所述搅拌反应的温度为60-70℃，时间为3-4h。

14、进一步地，所述交联剂为三乙烯二胺。

15、进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂168。

16、第二方面，本发明提供一种oca光学胶的制备方法，包括以下步骤：

17、a1、在惰性气氛下，将丙烯酸羟乙酯、聚乙二醇单甲醚单甲基丙烯酸酯、阻燃剂和溶剂混合，加热搅拌，得到物料a；

18、a2、在惰性气氛下，向物料a中加入丙烯酸和引发剂，加热搅拌，得到物料b；

19、a3、在惰性气氛下，向物料b中加入交联剂，加热搅拌，得到物料c；

20、a4、将物料c与甲基丙烯酸羟乙酯以及抗氧剂混合，得到oca光学胶。

21、进一步地，步骤a1中，所述加热搅拌的温度为80-90℃，时间为0.5-1h。

22、进一步地，步骤a2中，所述加热搅拌的温度为70-75℃，时间为2-3h。

23、进一步地，步骤a3中，所述加热搅拌的温度为70-75℃，时间为1-2h。

24、第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的oca光学胶在制备阻燃型显示模组或阻燃型光学贴合件中的应用。

25、本发明的有益效果：

26、1、本发明通过优化各原料的用量配比，使各组分协同发挥最佳性能：7～10份丙烯酸羟乙酯与2～6份甲基丙烯酸羟乙酯复配，合理引入羟基活性基团，有效提升胶层对光学基材的润湿能力与粘接附着力；3～6份聚乙二醇单甲醚单甲基丙烯酸酯可改善聚合物分子链柔韧性，优化oca贴合性与耐形变能力；10～14份丙烯酸精准调控体系极性，进一步增强界面结合强度；20～30份溶剂有效调节胶液整体黏度，保障涂布加工均匀性与施工性能；0.1～0.2份引发剂用量适中，可平稳引发单体共聚反应，避免反应剧烈导致体系发黄；2～4份阻燃剂采用3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯改性钴基金属有机骨架，通过表面双键参与共聚实现化学锚定，使阻燃组分均匀分散且不迁移，在高效阻燃的同时保持胶膜高透光率；0.1～0.2份交联剂促进形成适度三维网络，提升胶体内聚强度与耐热性；0.1～0.3份抗氧剂可抑制热氧老化，延长oca光学胶的使用寿命。该配比范围协同保证了oca光学胶在阻燃性、透光率等综合性能之间的优异平衡。

27、2、本发明在原料中创造性地加入了阻燃剂，该钴基金属有机骨架阻燃剂以三(4-羧基苯基)膦、5-氟苯并咪唑为双功能配体，钴金属位点协同磷元素发挥催化成炭作用，有效提升oca光学胶的阻燃抑烟能力；氟元素可进一步强化阻燃效果，同时赋予胶层良好疏水性能，提升耐湿稳定性；再经3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯表面改性，其分子含有的碳碳双键与酯键结构，可与丙烯酸酯基体形成良好界面结合，显著改善mof填料在oca体系中的分散性与相容性，避免团聚发白、透光率下降的问题。同时，改性剂中的硅元素在燃烧时能够迁移至表面形成致密稳定的sio2无机保护层，与磷、氟、钴协同构筑多道阻燃屏障，进一步抑制熔滴与热量传递，在少量添加条件下，即可兼顾优异阻燃性能与光学透明性。

1.一种oca光学胶，其特征在于，包括以下重量份原料：7-10份丙烯酸羟乙酯、3-6份聚乙二醇单甲醚单甲基丙烯酸酯、20-30份溶剂、10-14份丙烯酸、0.1-0.2份引发剂、2-4份阻燃剂、0.1-0.2份交联剂、2-6份甲基丙烯酸羟乙酯、0.1-0.3份抗氧剂；

2.如权利要求1所述的oca光学胶，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯或乙二醇单乙醚；

3.如权利要求1所述的oca光学胶，其特征在于，所述阻燃剂的制备方法为：

4.如权利要求3所述的oca光学胶，其特征在于，步骤s1中，所述硝酸钴、三(4-羧基苯基)膦、5-氟苯并咪唑、无水dmf的用量比为1.82g：3.94-7.88g：2.72-4.08g：120-150ml；

5.如权利要求3所述的oca光学胶，其特征在于，步骤s2中，所述钴基金属有机骨架、乙醇水溶液、3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯的用量比为3g：30-40ml：1-2g；乙醇水溶液的体积分数为40%-70%；

6.如权利要求1所述的oca光学胶，其特征在于，所述交联剂为三乙烯二胺。

7.如权利要求1所述的oca光学胶，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010和/或抗氧剂168。

8.一种oca光学胶的制备方法，用于制备权利要求1-7任意一项所述的oca光学胶，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的oca光学胶的制备方法，其特征在于，步骤a1中，所述加热搅拌的温度为80-90℃，时间为0.5-1h；

10.如权利要求1-7任意一项所述的oca光学胶在制备阻燃型显示模组或阻燃型光学贴合件中的应用。