一种uv丙烯酸酯发泡体及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 一种uv丙烯酸酯发泡体及其制备方法和应用 (UV acrylate foam and preparation method and application thereof ) 是由 代光 王泽勇 于 2021-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种UV丙烯酸酯发泡体及其制备方法和应用,该UV丙烯酸酯发泡体的制备原料包括：丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯功能单体、光引发剂、色浆和发泡粒子。本发明先利用丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯功能单体和光引发剂进行UV紫外光辐照制成UV丙烯酸酯泡棉预聚体,再由UV丙烯酸酯泡棉预聚体及发泡粒子热发泡形成所需UV丙烯酸酯发泡体,UV丙烯酸酯发泡体保留UV丙烯酸酯泡棉预聚体的优势,具有优良的缓冲减震性能,抗冲击性强,能作为缓冲材料应用于电子产品中,起到电子产品的保护作用,制备工艺简单,无溶剂,无环境污染,成本低,适合工业化推广使用。(The invention discloses a UV acrylate foaming body and a preparation method and application thereof, wherein the preparation raw materials of the UV acrylate foaming body comprise: acrylate soft monomer, acrylate hard monomer, acrylate functional monomer, photoinitiator, color paste and foaming particles. The UV acrylate foam prepolymer is prepared by UV ultraviolet irradiation of an acrylate soft monomer, an acrylate hard monomer, an acrylate functional monomer and a photoinitiator, and then the UV acrylate foam prepolymer and foam particles are subjected to thermal foaming to form the required UV acrylate foam, the UV acrylate foam retains the advantages of the UV acrylate foam prepolymer, has excellent buffering and damping properties and strong impact resistance, can be used as a buffering material to be applied to electronic products to play a role in protecting the electronic products, has a simple preparation process, is free of solvent, has no environmental pollution, is low in cost, and is suitable for industrial popularization and use.)
技术领域
本发明属于电子应用胶带
技术领域
，具体涉及一种UV丙烯酸酯发泡体及其制备方法和应用。背景技术
电子产品在使用过程中难免会发生磕碰及跌落，这对电子产品的使用安全性能及使用寿命产生了极大的挑战。具有缓冲吸震功能的丙烯酸酯泡棉产品，可以对电子产品起到保护作用，在电子产品使用过程中起到缓冲、吸震作用，极大的增强了电子产品的使用寿命。
现有的丙烯酸泡棉胶带技术，如中国发明专利CN 110564309 A，公开了一种无溶剂型丙烯酸酯胶黏剂组合物及其超薄泡棉胶带的制备方法，通过UV聚合技术将丙烯酸酯单体和SIS弹性体聚合成一体，该专利是以丙烯酸酯单体为主体材料，配以少量SIS弹性体，通过多步反应得到具有超高粘结强度、优良的防水缓冲性能的改性丙烯酸酯泡棉胶带产品。同理，现有的丙烯酸UV固化泡棉胶带技术如中国发明专利CN 110791205 A，公开了一种胶黏剂、UV固化一体成型的自粘性泡棉胶带及制备方法，采用聚丙烯酸酯与SEBS热塑性弹性体共混的方式，通过具有较强韧性的SEBS热塑性弹性体对丙烯酸酯的改性，得到了具有较高的拉伸强度、优异的抗冲击性能、高剥离强度、高剪切强度、良好防水性的丙烯酸酯泡棉产品。
现有的丙烯酸酯发泡体技术如中国发明专利CN106674417 A，公开了一种亚克力泡棉胶带组合物及制备该亚克力泡棉胶带的方法，先通过UV引发聚合再热聚合交联形成泡棉基材层，然后再选用亚克力单体、反应助剂、架桥剂、增粘剂、添加剂混合后涂覆在泡棉基材的两侧，得到丙烯酸酯泡棉产品，其应用于汽车和电子产品永久固定，且有着防止注射物之间的碰撞。
现有的一种亚克力发泡减震泡棉及其制备方法如中国发明专利CN 112680139 A，公开了一种亚克力发泡减震泡棉，所述亚克力发泡减震泡棉应用于OLED模组上，亚克力泡棉层由丙烯酸聚合物、固化剂、发泡微球、无机填料、分散剂、无机颜料、有机溶剂混合而成的涂布液涂布烘干而成，所得到亚克力泡棉胶带能够吸收冲击力，具有优越冲击吸收性。
现有的一种聚丙烯酸酯、丙烯酸泡棉组合物、丙烯酸泡棉胶带及其制备方法和应用如中国发明专利CN 111072847 A，公开了由丙烯酸酯单体，有机溶剂等成分采用分段热聚合方式制备得到聚丙烯酸酯，在此基础上通过添加发泡微球等成分进行配方开发后，涂布后采用烘道加热的方式，挥发有机溶剂的同时，微球膨胀后得到丙烯酸酯泡棉。但是烘道温度分布难以精确控制，会存在发泡厚度不均匀的问题。
现有丙烯酸酯泡棉胶带多采用紫外固化、热固化方式或二者相结合的方式，聚合时间长，热固多为溶剂型丙烯酸酯，溶剂挥发会对环境造成一定的污染，紫外固化的泡棉胶带，多需要加入其他弹性粒子进行改性，制备工艺也较为复杂，工艺成本高。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种UV丙烯酸酯发泡体及其制备方法和应用。
为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：
一种UV丙烯酸酯发泡体，按重量份数计，所述UV丙烯酸酯发泡体的制备原料包括：丙烯酸酯软单体50-80份、丙烯酸酯硬单体20-40份、丙烯酸酯功能单体1-5份、光引发剂1-5份、色浆1-5份、发泡粒子2-8份。
进一步的，所述丙烯酸酯软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种的组合。
进一步的，所述丙烯酸酯硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或几种的组合。
进一步的，所述丙烯酸酯功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或几种的组合。
进一步的，所述光引发剂为859引发剂、TPO引发剂、184引发剂、安息香双甲醚、安息香异丙醚中的一种或几种的组合。
进一步的，所述发泡粒子为热塑性空心聚合物微球，微球粒径为5-50μm，热膨胀温度为110-180℃，膨胀后粒径为30-150μm，具有良好的回弹性和不同的热膨胀密度。
本发明公开了一种UV丙烯酸酯发泡体的制备方法，包括以下步骤：
1)制备UV丙烯酸酯泡棉预聚体
将质量百分比55％-80％的丙烯酸酯软单体、质量百分比55％-80％的丙烯酸酯硬单体、质量百分比10％-30％的丙烯酸酯功能单体和质量百分比10％-40％的光引发剂混合后置于反应釜中，通氮气，UV紫外光辐照，待预聚体粘度为3000-5000cps时停止反应，得所需UV丙烯酸酯泡棉预聚体；
2)将余量光引发剂、丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯功能单体及全部的色浆和发泡粒子加入至步骤1)所得UV丙烯酸酯泡棉预聚体中，混合均匀，脱泡后涂布于离型层上，置于UV紫外灯下固化成膜，贴合离型层收卷，再放卷，经过两段圆形高精度加热辊，第一段热辊温度在70℃-120℃，第二段热辊温度在110℃-200℃，发泡粒子受热膨胀后，得到所需UV丙烯酸酯发泡体。
本发明公开了一种UV丙烯酸酯发泡体在制备丙烯酸酯泡棉单面胶带和丙烯酸酯泡棉双面胶带中的应用。
进一步的，所述丙烯酸酯泡棉单面胶带包括由权利要求7所述的一种UV丙烯酸酯发泡体的制备方法制成的UV丙烯酸酯发泡体及与其贴合在一起的丙烯酸压敏胶层，所述UV丙烯酸酯发泡体的厚度为80-200μm，丙烯酸压敏胶层远离UV丙烯酸酯发泡体的一面以及UV丙烯酸酯发泡体远离丙烯酸压敏胶层的一面分别设置离型层。
进一步的，所述丙烯酸酯泡棉双面胶带包括两层丙烯酸压敏胶层及设置于两层丙烯酸压敏胶层之间且由权利要求7所述的一种UV丙烯酸酯发泡体的制备方法制成的UV丙烯酸酯发泡体，所述UV丙烯酸酯发泡体层的厚度为80-200μm，两层丙烯酸压敏胶层远离UV丙烯酸酯发泡体的一面分别设置离型层。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明公开了一种UV丙烯酸酯发泡体及其制备方法和应用，按重量份数计，该UV丙烯酸酯发泡体的制备原料包括：丙烯酸酯软单体50-80份、丙烯酸酯硬单体20-40份、丙烯酸酯功能单体1-5份、光引发剂1-5份、色浆1-5份、发泡粒子2-8份。本发明提供的UV丙烯酸酯发泡体及其制备方法和应用，先利用丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯功能单体和光引发剂进行UV紫外光辐照制成UV丙烯酸酯泡棉预聚体，再由UV丙烯酸酯泡棉预聚体及发泡粒子热发泡形成所需UV丙烯酸酯发泡体，UV丙烯酸酯泡棉预聚体具有良好的粘弹性，具备一定的缓冲减震、回弹作用，其制成的UV丙烯酸酯发泡体保留UV丙烯酸酯泡棉预聚体的优势，具有优良的缓冲减震性能，抗冲击性强，能作为缓冲材料应用于电子产品中，起到电子产品的保护作用，制备工艺简单，无溶剂，无环境污染，成本低，适合工业化推广使用。
附图说明
图1为本发明的丙烯酸酯泡棉单面胶带的结构示意图；
图2为本发明的丙烯酸酯泡棉双面胶带的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种UV丙烯酸酯发泡体，按重量份数计，UV丙烯酸酯发泡体的制备原料包括：丙烯酸酯软单体50-80份、丙烯酸酯硬单体20-40份、丙烯酸酯功能单体1-5份、光引发剂1-5份、色浆1-5份、发泡粒子2-8份。
丙烯酸酯软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种的组合。
丙烯酸酯硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或几种的组合。
丙烯酸酯功能单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或几种的组合。
光引发剂为859引发剂、TPO引发剂、184引发剂、安息香双甲醚、安息香异丙醚中的一种或几种的组合。
色浆为黑色色浆/或白色色浆。
发泡粒子为热塑性空心聚合物微球，微球粒径为5-50μm，热膨胀温度为110-180℃，膨胀后粒径为30-150μm，具有良好的回弹性和不同的热膨胀密度。
本发明公开了一种UV丙烯酸酯发泡体的制备方法，包括以下步骤：
1)制备UV丙烯酸酯泡棉预聚体
将质量百分比55％-80％的丙烯酸酯软单体、质量百分比55％-80％的丙烯酸酯硬单体、质量百分比10％-30％的丙烯酸酯功能单体和质量百分比10％-40％的光引发剂混合后置于反应釜中，通氮气，UV紫外光辐照，待预聚体粘度为3000-5000cps时停止反应，得所需UV丙烯酸酯泡棉预聚体；
2)将余量光引发剂、丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯功能单体及全部的色浆和发泡粒子加入至步骤1)所得UV丙烯酸酯泡棉预聚体中，混合均匀，脱泡后涂布于离型层3上，置于UV紫外灯下固化成膜，贴合离型层3收卷，再放卷经过两段圆形高精度加热辊，第一段热辊温度在70℃-120℃，第二段热辊温度在110℃-200℃，发泡粒子受热膨胀后，得到所需UV丙烯酸酯发泡体。
UV紫外光光源选自波长0-365nm，为低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、疝灯、金属卤化物灯以及无极灯和激光器中的一种或几种的组合；UV紫外光辐照的强度范围为1-1000mw/cm2，辐照时间为10-300s。
本发明还公开了一种UV丙烯酸酯发泡体在制备丙烯酸酯泡棉单面胶带和丙烯酸酯泡棉双面胶带中的应用。
作为具体的一种实施方式，丙烯酸酯泡棉单面胶带包括由UV丙烯酸酯发泡体的制备方法制成的UV丙烯酸酯发泡体1及与其贴合在一起的丙烯酸压敏胶层2，UV丙烯酸酯发泡体1的厚度为80-200μm，丙烯酸压敏胶层2远离UV丙烯酸酯发泡体1的一面以及UV丙烯酸酯发泡体1远离丙烯酸压敏胶层2的一面分别设置离型层3，如图1所示。
作为更具体的一种实施方式，丙烯酸酯泡棉双面胶带包括两层丙烯酸压敏胶层2及设置于两层丙烯酸压敏胶层2之间且由UV丙烯酸酯发泡体的制备方法制成的UV丙烯酸酯发泡体1，UV丙烯酸酯发泡体1的厚度为80-200μm，丙烯酸压敏胶层2远离UV丙烯酸酯发泡体1的一面设置离型层3，如图2所示。
实施例1
一种UV丙烯酸酯发泡体的制备方法，包括以下步骤：
称取丙烯酸丁酯280g、丙烯酸乙酯210g、甲基丙烯酸甲酯140g、苯乙烯70g、丙烯酸1g、N-羟甲基丙烯酰胺2g倒入反应釜中，在氮气保护下，机械搅拌30min，充分排除空气。然后加入5g859光引发剂，在波长365nm的UV-LED灯照射下，待粘度为3000-5000cps时停止辐照，然后断掉光源持续稳定搅拌1-3min，反应完成，制备出一系列丙烯酸酯预聚物；
将剩余120g丙烯酸丁酯、90g丙烯酸乙酯、60g甲基丙烯酸甲酯、30g苯乙烯、4g丙烯酸、8g N-羟甲基丙烯酰胺、10g 859光引发剂、30g粒径10-16μm的发泡粒子NOURYON031DU40和20g黑色色浆加入至步骤1)所得UV丙烯酸酯泡棉预聚体中，混合均匀，控制缝隙间距的涂布器控制胶液厚度为50μm，脱泡后涂布于离型层3或离型膜上，置于UV紫外灯下固化成膜，贴合离型层3或离型膜收卷，再放卷经过两段圆形高精度加热辊，第一段热辊温度在90℃，第二段热辊温度在130℃，发泡粒子受热膨胀后，得到厚度为100-110μm的丙烯酸酯发泡体。
实施例2
一种UV丙烯酸酯发泡体的制备方法，包括以下步骤：
称取丙烯酸丁酯380g、丙烯酸乙酯210g、甲基丙烯酸甲酯250g、丙烯酸2g、丙烯酸-2-羟基丙酯2g倒入反应釜中，在氮气保护下，机械搅拌30min，充分排除空气。然后加入4gTPO光引发剂，在波长365nm的UV-LED灯照射下，待粘度为3000-5000cps时停止辐照，然后断掉光源持续稳定搅拌1-3min，反应完成，制备出一系列丙烯酸酯预聚物；
将剩余120g丙烯酸丁酯、90g丙烯酸乙酯、90g甲基丙烯酸甲酯、4g丙烯酸、8g丙烯酸-2-羟基丙酯、10g TPO光引发剂、40g粒径约10-16μm的发泡粒子NOURYON031DU40和30g黑色色浆加入至步骤1)所得UV丙烯酸酯泡棉预聚体中，混合均匀，控制缝隙间距的涂布器控制胶液厚度为50μm，脱泡后涂布于离型层3上，置于紫外灯下固化成膜，贴合离型层3收卷，再放卷经过两段圆形高精度加热辊，第一段热辊温度在90℃，第二段热辊温度在130℃，发泡粒子受热膨胀后，得到厚度为100-110μm的丙烯酸酯发泡体。
余同实施例1。
实施例3
一种UV丙烯酸酯发泡体的制备方法，包括以下步骤：
称取丙烯酸丁酯250g、丙烯酸乙酯310g、苯乙烯210g、丙烯酸1g、N-羟甲基丙烯酰胺2g倒入反应釜中，在氮气保护下，机械搅拌30min，充分排除空气。然后加入6g184光引发剂，在波长365nm的UV-LED灯照射下，待粘度为3000-5000cps时停止辐照，然后断掉光源持续稳定搅拌1-3min，反应完成，制备出一系列丙烯酸酯预聚物；
将剩余120g丙烯酸丁酯、90g丙烯酸乙酯、90g苯乙烯、4g丙烯酸、8g N-羟甲基丙烯酰胺、10g184光引发剂、粒径约9-15μm的发泡粒子NOURYON 461DU40、黑色色浆加入至步骤1)所得UV丙烯酸酯泡棉预聚体中，搅拌均匀后，控制缝隙间距的涂布器控制胶液厚度为50μm，脱泡后涂布于离型层3上，置于紫外灯下固化成膜，贴合离型层3收卷，再放卷经过两段圆形高精度加热辊，第一段热辊温度在100℃，第二段热辊温度在150℃，发泡粒子受热膨胀后，得到厚度为100-110μm的丙烯酸酯发泡体层。
余同实施例1。
实施例4
一种UV丙烯酸酯发泡体的制备方法，包括以下步骤：
称取丙烯酸丁酯350g、丙烯酸乙酯300g、甲基丙烯酸甲酯310g、丙烯酸1g、丙烯酸-2-羟基丙酯2g倒入反应釜中，在氮气保护下，机械搅拌30min，充分排除空气。然后加入5g859光引发剂，在波长365nm的UV-LED灯照射下，待粘度为3000-5000cps时停止辐照，然后断掉光源持续稳定搅拌1-3min，反应完成，制备出一系列丙烯酸酯预聚物。
将剩余120g丙烯酸丁酯、90g丙烯酸乙酯、90g甲基丙烯酸甲酯、4g丙烯酸、8g丙烯酸-2-羟基丙酯、10g 859光引发剂、50g粒径约18-24μm的发泡粒子NOURYON909DU80和40g黑色色浆加入至步骤1)所得UV丙烯酸酯泡棉预聚体中，混合均匀后，控制缝隙间距的涂布器控制胶液厚度为70μm，涂布于离型层3上，置于紫外灯下固化成膜，贴合离型层3收卷，再放卷经过两段圆形高精度加热辊，第一段热辊温度在110℃，第二段热辊温度在180℃，发泡粒子受热膨胀后，得到厚度为140-150μm的丙烯酸酯发泡体。
余同实施例1。
本发明未具体描述的部分采用现有技术即可，在此不做赘述。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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