一种免保压电子封屏用湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及单组份湿固化聚氨酯热熔胶的制备技术领域，具体为一种免保压电子封屏用湿固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。


背景技术：

2.随着电子工业的飞速发展，目前电子产品行业发展迅猛，如智能手机、平板电脑、移动穿戴等电子产品需求越来越大，尺寸也越做越精细。在这些电子产品中，一般均需要进行屏幕与边框、前后盖与边框的结构粘接，在这个过程中，没法避免使用胶粘剂进行粘接实现。由于溶剂型胶的环保性问题，现在已经被淘汰。目前在行业内，最主要的是采用单组份聚氨酯热熔胶进行粘接。单组份聚氨酯热熔胶不含溶剂、无排放、固化方式简单、定位速度较快，固化粘接强度高，非常适合电子产品的流水线生产组装。
3.目前电子产品市场越来越大，出货量与日俱增，对生产效率的要求也更高，这就对实现粘接作用的胶粘剂提出了更高的要求，要求出胶流畅不堵胶头、快速固化实现高效率的组装。但目前市场常见的湿固化热熔胶初始粘接力不足、粘接力上升过慢，一般均需要2
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8小时的保压时间才能提高产品的良品率，这极大的占用保压治具、延长生产时间，降低生产效率。
4.当前也有一些公司和专利提到了提高初始粘接力、缩短固化时间，从而降低保压时间的方案，但是均存在一定的缺点。比如专利cn106753179 a通过聚酯多元醇、聚醚多元醇、丙烯酸树脂、二异氰酸酯、硅烷偶联剂等制备的单组份湿固化热熔胶，滴胶流畅不拉丝，涂布5分钟后能达到约0.5mpa，初始粘接力较大，但是也不足以达到免保压的要求(大于2mpa)。
5.专利cn111117554a中通过合成一种紫外光和湿气双固化的聚氨酯热熔胶，实现了快速定位免保压的功能，5分钟可以达到2mpa的初始强度。但是该体系中需要增加一道光固化的工序，同时由于光固化的需要，引入了双键，在高温持续使用的条件下，双键很容易聚合交联，这将导致胶液的适用期降低,为解决上述问题，我们提供一种用于电子封屏用固化聚氨酯热熔胶及其制备方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种免保压电子封屏用湿固化聚氨酯热熔胶，具备出胶流畅不堵胶头，粘接强度提升快、初始粘接力高，非常适用于电子产品的屏幕、边框粘接，既可以实现电子产品粘接的免保压功能的优点，同时解决了传统通过采用添加三官能度扩链剂的方式，提高合成出的聚氨酯热熔胶的初粘力，缩短固化时间而引起的初粘力提高不够明显、粘度偏大、出胶不流畅、堵胶头等系列问题。传统方法一般是简单加入高分子量(分子量3000或者5000)的聚氧丙烯三醇或者小分子类三官能度扩链剂如tmp，但当采用高分子量的聚氧丙烯三醇时，由于聚醚分子量大、交联密度较低，虽然合成出的胶液粘度会较小、流动性较好，但是制备出的热熔胶内聚力不足，无法很好的提高初始粘接强度。而采用小分子三
官能度扩链剂时，由于活性过高，反应不可控、交联密度过大，很容易爆聚，导致胶液粘度大、同时产生细小凝胶，最终出现胶液很容易堵胶头、出胶不流畅的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种免保压电子封屏用湿固化聚氨酯热熔胶，按质量百分比计，包含以下组分：5
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12份自制扩链树脂，10
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30份结晶性聚酯多元醇，25
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35份液体聚酯多元醇，10
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27份增粘树脂，10
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15份异氰酸酯，0.1
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1份抗氧剂，0.03
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0.08份阻聚剂，0.05
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0.2份催化剂。
8.优选的，所述按照质量百分比，自制扩链树脂其组成包含：13份三(2
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羟乙基)异氰尿酸酯(theic)，28份甲苯二异氰酸酯(tdi)，59份聚醚多元醇。
9.优选的，所述自制扩链树脂，其中的聚醚多元醇为聚丙二醇，分子量400。
10.优选的，所述制备自制扩链树脂，先在滴加釜中加入13份theic、50份n,n
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二甲基甲酰胺(dmf)，然后升温至120℃溶解完全；在另一反应釜中加入28份tdi，然后常温下将溶解后的theic和dmf滴加到加了tdi的反应釜中，1小时左右滴加完毕后，升温至75℃反应1.5小时；加入59份聚醚多元醇树脂，75℃继续反应2小时；将以上制备得到的液体树脂水洗5次、105℃烘干，最后得到的粘稠状液体树脂即为自制的扩链树脂。
11.优选的，所述自制扩链树脂，羟值约为70
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75mgkoh/g；所述的结晶性聚酯多元醇为1,6
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己二酸与乙二醇、丁二醇等的脱水缩聚物，羟值25
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40mgkoh/g，包括赢创7360、7380、青岛宇田pol2338t的一种或多种。
12.优选的，所述液体聚酯多元醇为1,6
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己二酸与新戊二醇、二甘醇、乙二醇等的脱水缩聚物，羟值15
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120mgkoh/g，包括赢创7250、旭川xcp
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2000n、xcp
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1000n、万华whp
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207t中的一种或多种。
13.优选的，所述增粘树脂为单体树脂和c9石油树脂中的一种或两种，包括伊斯曼r1140、r1125、picco 6100、novares tt100、tt120中的一种或多种,所述的异氰酸酯为纯mdi,所述的抗氧剂为1076和1010的一种或两种；
14.优选的，所述催化剂为2,2
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二吗啉基二乙基醚(dmdee)；所述的阻聚剂为磷酸。
15.一种免保压电子封屏用湿固化聚氨酯热熔胶制备方法，包含以下步骤：
16.步骤1：将5
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12份自制扩链树脂，10
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30份结晶性聚酯多元醇，25
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35份液体聚酯多元醇，10
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27份增粘树脂，0.1
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1份抗氧剂，0.03
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0.08份磷酸加入反应釜中，升温至120℃，在真空度小于100pa下脱水2h，然后通入氮气泄压；
17.步骤2：氮气保护下降温至80℃加入10
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15份异氰酸酯，升温至100℃，搅拌反应2h；
18.步骤3：加入0.05
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0.2份催化剂，抽真空同时升温至150℃，搅拌30分钟，然后停止搅拌真空脱泡30分钟。
19.步骤4：通入氮气泄压，然后出料，产品即为所述的湿气固化聚氨酯热熔胶。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
21.本发明通过引入自制的高官能度扩链树脂，制备出的单组份湿气固化聚氨酯热熔胶出胶流畅不堵胶头，粘接强度提升快、初始粘接力高，非常适用于电子产品的屏幕、边框粘接，可以实现电子产品粘接的免保压功能，同时还解决了传统通过采用添加大分子量三官能度聚醚的方式，提高合成出的聚氨酯热熔胶的初粘力，缩短固化时间，合成出的湿固化聚氨酯热熔胶虽然粘度较小、流动性较好，但存在初粘力提高不够明显的问题，而采用小分子三官能度扩链剂时，由于活性过高，反应不可控、交联密度过大，很容易爆聚，导致胶液粘
度大、同时产生细小凝胶，最终胶液很容易堵胶头、出胶不流畅的问题。
具体实施方式
22.下面将通过实施例的方式对本发明作更详细的描述，这些实施例仅是举例说明性的而没有任何对本发明范围的限制。
23.本发明提供一种技术按质量百分比计，包含以下组分：5
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12份自制扩链树脂，10
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30份结晶性聚酯多元醇，25
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35份液体聚酯多元醇，10
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27份增粘树脂，10
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15份异氰酸酯，0.1
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1份抗氧剂，0.03
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0.08份阻聚剂，0.05
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0.2份催化剂。
24.实施例一：
25.本实施例举例的免保压适用于电子产品封屏用超高初粘湿气固化聚氨酯热熔胶的制备方法，按质量百分比计，包含以下组分：将7份自制扩链树脂，25份结晶性聚酯多元醇7360，33.57份液体聚酯多元醇7250，20份增粘树脂r1140，0.3份抗氧剂1076，0.03份磷酸加入反应釜中，升温至120℃，在真空度小于100pa下脱水2h，然后通入氮气泄压；
26.(2)氮气保护下降温至80℃加入14份纯mdi，升温至100℃，搅拌反应2h；
27.(3)加入0.1份催化剂dmdee，抽真空同时升温至150℃，搅拌30分钟，然后停止搅拌真空脱泡30分钟。
28.(4)通入氮气泄压，然后出料，产品即为的湿气固化聚氨酯热熔胶。
29.实施例二
30.本实施例举例的免保压适用于电子产品封屏用超高初粘湿气固化聚氨酯热熔胶的制备方法，按质量百分比计，包含以下组分：将11份自制扩链树脂，18份结晶性聚酯多元醇7360，31.27份液体聚酯多元醇7250，26份增粘树脂r1125，0.6份抗氧剂1010，0.05份磷酸加入反应釜中，升温至120℃，在真空度小于100pa下脱水2h，然后通入氮气泄压；
31.(2)氮气保护下降温至80℃加入14份纯mdi，升温至100℃，搅拌反应2h；
32.(3)加入0.1份催化剂dmdee，抽真空同时升温至150℃，搅拌30分钟，然后停止搅拌真空脱泡30分钟。
33.(4)通入氮气泄压，然后出料，产品即为的湿气固化聚氨酯热熔胶。
34.实施例三
35.本实施例举例的免保压适用于电子产品封屏用超高初粘湿气固化聚氨酯热熔胶的制备方法，按质量百分比计，包含以下组分：将10份自制扩链树脂，28份结晶性聚酯多元醇7380，25份液体聚酯多元醇xcp
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2000n，21.11份增粘树脂tt120，0.7份抗氧剂1076，0.07份磷酸加入反应釜中，升温至120℃，在真空度小于100pa下脱水2h，然后通入氮气泄压；
36.(2)氮气保护下降温至80℃加入14份纯mdi，升温至100℃，搅拌反应2h；
37.(3)加入0.1份催化剂dmdee，抽真空同时升温至150℃，搅拌30分钟，然后停止搅拌真空脱泡30分钟。
38.(4)通入氮气泄压，然后出料，产品即为的湿气固化聚氨酯热熔胶。
39.不加入自制的扩链树脂，直接加入theic制备湿气固化聚氨酯热熔胶。
40.(1)将1.5份theic，28份结晶性聚酯多元醇7360，34.57份液体聚酯多元醇7250，21.5份增粘树脂r1140，0.3份抗氧剂1076，0.03份磷酸加入反应釜中，升温至120℃，在真空度小于100pa下脱水2h，然后通入氮气泄压；
41.(2)氮气保护下降温至80℃加入14份纯mdi，升温至100℃，搅拌反应2h；
42.(3)加入0.1份催化剂dmdee，抽真空同时升温至150℃，搅拌30分钟，然后停止搅拌真空脱泡30分钟。
43.(4)通入氮气泄压，然后出料，产品即为对比例的湿气固化聚氨酯热熔胶。
44.样品测试
45.样品采用160℃加热30分钟，然后采用点胶机，设置压力为4kg/cm2，采用23#针头进行连续点胶8小时，观察出胶是否流畅、是否出现堵胶头或断胶的现象；采用美国brookfield旋转粘度计对样品进行测试粘度；拉伸剪切强度测试采用gb/t7124
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2008<<胶粘剂拉伸剪切强度的测定>>来对热熔胶进行测试，基材为铝板和pc/gf板的粘接，分别测试施胶5分钟、24小时后的拉伸剪切强度，固化条件为23℃，湿度为60％。
46.表一.实施例以及对比例的性能测试结果
[0047][0048][0049]
综上：该免保压适用于电子产品封屏用超高初粘湿气固化聚氨酯热熔胶，实施例和对比例的测试结果可以看出，如果使用三官能单体theic直接和聚酯多元醇、异氰酸酯反应合成热熔胶，虽然对于初粘力有极大提高，但是由于反应难以控制，容易爆聚，会导致体系粘度极大，同时出胶不流畅经常断胶。而采用我们设计的合成方法，采用小分子量聚醚多元醇将其改性制备成扩链树脂，然后再与聚酯多元醇、异氰酸酯反应，反应可控不会爆聚，同时制备出的聚氨酯热熔胶粘度合适、连续使用8小时出胶流畅，同时5分钟的初始粘接力极大，大于2mpa，在电子产品的屏幕和边框粘接封装中可以极大的缩短保压时间、达到免保
压的功能，极大降低治具的占用率，提高生产效率。
[0050]
与市售产品相比，本发明制备的湿固化聚氨酯热熔胶开放时间、出胶情况、24小时固化剪切强度均可以达到市售产品的水平，同时5分钟的剪切强度远远大于市售产品，可以实现免保压、降低治具占用率，极大提高生产效率。
[0051]
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0052]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。