本發明屬于膠黏劑，具體涉及一種綠色阻燃uv紫外光固化膠及其制備方法。

背景技術：

1、隨著現代通信技術的發展，尤其是5g網絡建設步伐加快，對于通訊基站設備的要求也越來越高。射頻天線作為基站的重要組成部分之一，其安裝和維護過程中的可靠性和安全性顯得尤為重要。傳統的固定方式多采用機械緊固件如螺絲，然而，在惡劣環境條件下(如高溫、低溫、濕氣等)，傳統膠黏劑往往難以提供足夠的粘結強度和持久性，容易出現老化、脫落等問題，影響了系統的穩定運行。

2、此外，考慮到安全因素，尤其是在密閉空間或戶外環境中使用時，材料的阻燃性能成為不可或缺的關鍵指標。目前市場上雖然存在多種類型的uv光固化膠，但普遍存在固化時間較長、硬度不足、阻燃等級不高以及對金屬基材附著力較差等缺點，無法完全滿足上述應用場景的需求。

3、因此，針對通訊基站射頻天線上的螺絲固定等應用領域的需求，開發一種固化快、硬度高、阻燃ul94v-0級別、能夠承受過冷熱沖擊且對鋁附著力好的綠色阻燃uv紫外光固化膠，對于提升生產效率、保障設備安全、延長使用壽命具有重要意義。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種綠色阻燃uv紫外光固化膠及其制備方法，所述綠色阻燃uv紫外光固化膠不僅固化快、硬度高、阻燃能達到ul94v-0級別、能夠承受過冷熱沖擊且對鋁附著力好，滿足通訊基站射頻天線上的螺絲固定等應用領域的需求。

2、為了實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

3、一種綠色阻燃uv紫外光固化膠，按重量份計，其制備原料，包括樹脂基體40-60份、丙烯酸酯單體5-15份、光引發劑1-3份、附著力促進劑2-5份、阻燃劑10-20份。

4、優選的，所述樹脂基體，包括阻燃聚氨酯丙烯酸酯樹脂、阻燃環氧丙烯酸酯樹脂。

5、優選的，所述阻燃聚氨酯丙烯酸酯樹脂、阻燃環氧丙烯酸酯樹脂的質量比為1：(0.5-2)；進一步優選的，為1：1。

6、所述阻燃聚氨酯丙烯酸酯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

7、s1、將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物溶于四氫呋喃中，加入馬來酸酐，在40-50℃下攪拌反應7-9h后，真空烘干至恒重得到物質一；

8、s2、取物質一、二乙醇胺、催化劑與甲苯混合，在100-110℃下攪拌反應7-9h后，降溫至80-90℃下真空烘干至恒重，即得氮磷復合阻燃劑；

9、s3、取聚四氫呋喃醚二醇、交聯劑混合，升溫至40-50℃，滴加六亞甲基二異氰酸酯，升溫至50-60℃反應至-nco含量達初始含量的一半且不變時，加入氮磷復合阻燃劑，升溫至75-80℃反應0.5-1h后，降溫至65-70℃，加入甲基丙烯酸羥乙酯和二月桂酸二丁基錫，反應0.5h后檢測體系中-nco含量，-nco含量＜0.3％則停止反應，冷卻出料即得阻燃聚氨酯丙烯酸酯樹脂。

10、選用聚氨酯丙烯酸樹脂和環氧丙烯酸樹脂復配制備光固化膠，不僅能夠使得光固化膠具有較快的固化速度和較高的硬度，還能夠提高了耐冷熱沖擊性和柔韌性，并提高其附著力。這可能是因為聚氨酯丙烯酸酯樹脂和環氧丙烯酸酯樹脂在光固化過程中可以形成互穿聚合物網絡結構，使得兩種樹脂在固化后能夠相互貫穿、相互交織，從而形成一個整體性能更加優異的光固化膠。聚氨酯丙烯酸樹脂本身具有較優的柔韌性和耐高溫性能，而選用聚四氫呋喃醚二醇與六亞甲基二異氰酸分別作為軟段和硬段，進一步提高了制備得到的聚氨酯丙烯酸樹脂的柔韌性和抗沖擊性，且能提高與金屬基底間的潤濕性，有助于涂層更緊密地貼合金屬表面，使主鏈上含有大量的氨基酯能夠與基材表面形成大量的氫鍵，從而提高與金屬基底間的附著力。但是對光固化膠整體性能提高效果有限。通過復配特定的雙酚a環氧丙烯酸樹脂，含有剛性的雙酚a單元及分子中的極性官能團不僅賦予了光固化膠更高的硬度，還提高了光固化膠與金屬基底間的相互作用，從而提高了附著力，但是環氧丙烯酸樹脂固化后仍有一定的內應力，使得附著力較低，而通過與聚氨酯丙烯酸酯復配能夠彌補這一缺陷。

11、優選的，所述9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物和馬來酸酐的摩爾比為1：(1-1.2)。

12、優選的，所述物質一和二乙醇胺的質量比為(2.5-3.5)：1。

13、優選的，所述催化劑為對甲苯磺酸，添加量為物質一和二乙醇胺總質量的1％。

14、優選的，所述聚四氫呋喃醚二醇的相對分子量為1800-2000，40℃下的粘度為1215-1225cp。

15、在一些優選的方案中，所述聚四氫呋喃醚二醇購自濟南廣宇化工有限公司。

16、優選的，所述聚四氫呋喃醚二醇、六亞甲基二異氰酸酯和甲基丙烯酸羥乙酯的質量比為(6-8)：(2-2.5)：1。

17、優選的，所述交聯劑為1,6-己二醇二丙烯酸酯，添加量為聚四氫呋喃醚二醇質量的2％-10％。

18、優選的，所述氮磷復合阻燃劑的添加量為聚四氫呋喃醚二醇和六亞甲基二異氰酸酯的總質量的5％-10％。

19、優選的，所述二月桂酸二丁基錫的添加量為聚四氫呋喃醚二醇和六亞甲基二異氰酸酯的總質量的0.1％-0.3％。

20、外加阻燃劑雖然具有一定阻燃效果，但是與聚氨酯丙烯酸酯樹脂之間的相容性差，會影響聚氨酯丙烯酸酯樹脂的結構穩定性，進而影響光固化膠的性能。為了在保證光固化膠的各項性能的同時，提高其阻燃性，選用9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物和二乙醇胺合成了氮磷復合阻燃劑，并將其應用于制備聚氨酯，能夠在不影響聚氨酯丙烯酸酯穩定性的同時，提高光固化膠的阻燃性。這可能是因為通過在含磷阻燃劑9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物上接枝馬來酸酐，提高了制備得到的物質一的活性，使得二乙醇胺能夠順利與其反應并生成含有羥基的氮磷復合阻燃劑，從而使得該阻燃劑能夠作為擴鏈劑應用于聚氨酯丙烯酸樹脂的制備，不僅能夠提高最終制備得到的光固化膠的阻燃性和熱穩定性，還不會影響其耐沖擊性、硬度等性能。但是在合成聚氨酯丙烯酸酯時氮磷復合阻燃劑作為擴鏈劑的添加有限，加入環氧丙烯酸酯樹脂會降低體系的阻燃性，因此環氧丙烯酸酯樹脂中也需加入一定的阻燃物質才能夠保證光固化膠的阻燃效果。

21、所述阻燃環氧丙烯酸樹脂的制備方法，包括以下步驟：將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物和環氧丙烯酸樹脂混合，在110-120℃、氮氣保護下混合10-20min后，降溫至80-90℃，加入有機-無機增強材料，150-250w功率下超聲分散1-2h后，即得。

22、優選的，所述環氧丙烯酸樹脂為雙酚a環氧丙烯酸樹脂，酸值≤5mg?koh/g，65.5℃下的粘度為3300-5000mpa·s，官能度為2。

23、在一些優選的方案中，所述環氧丙烯酸樹脂購自湛新，ebecryl3701。

24、優選的，所述9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物的添加量為環氧丙烯酸樹脂質量的3％-5％。

25、優選的，所述有機-無機增強材料包括γ-縮水甘油醚氧硅丙基倍半氧烷、十二苯基-籠形聚倍半硅氧烷。

26、優選的，所述γ-縮水甘油醚氧硅丙基倍半氧烷、十二苯基-籠形聚倍半硅氧烷的質量比為1：(0.8-1.2)；進一步優選的，為1：1。

27、優選的，所述有機-無機增強材料的添加量為環氧丙烯酸樹脂總質量的5％-10％。

28、如果在環氧丙烯酸酯樹脂中引入含磷基團的阻燃劑，會影響環氧樹脂的熱穩定性和力學性能，進而影響光固化膠的性能。通過選用特定的有機-無機增強材料，不僅能夠保持光固化膠的阻燃效果，還能夠增強環氧丙烯酸酯樹脂的力學性能和熱穩定性，未對光固化膠的整體性能產生負面影響。這可能是因為γ-縮水甘油醚氧硅丙基倍半氧烷以其縮水甘油醚官能團參與樹脂的交聯反應，形成緊密的網絡結構，而十二苯基-籠形聚倍半硅氧烷的籠形結構和苯基官能團則增加了樹脂的剛性和耐磨性。兩者在結構上的互補性使得它們在樹脂體系中能夠相互支撐，共同提升樹脂的力學性能。同時，γ-縮水甘油醚氧硅丙基倍半氧烷和十二苯基-籠形聚倍半硅氧烷的高熱穩定性為樹脂提供了有效的熱屏障，阻止了熱量的傳遞和樹脂的熱分解，進一步提高了樹脂的熱穩定性。而且γ-縮水甘油醚氧硅丙基倍半氧烷、十二苯基-籠形聚倍半硅氧烷中還含有硅元素，能夠與9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物中的磷元素起到良好的阻燃協同效應，從而進一步提高了阻燃效果。

29、優選的，所述丙烯酸酯單體為磷酸三丙烯酸酯、2-苯氧乙基丙烯酸酯、二縮乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。

30、優選的，所述磷酸三丙烯酸酯、2-苯氧乙基丙烯酸酯、二縮乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的質量比為1：(2-4)：(0.5-1.5)：1。

31、選用特定的丙烯酸酯單體，不僅能夠提升光固化膠的阻燃性能，還能夠優化力學性能和加工性能。這可能是因為磷酸三丙烯酸酯作為含磷單體，不僅增強了光固化膠的阻燃性能，還通過其丙烯酸酯官能團參與交聯反應，構建了更加穩固的網絡結構。2-苯氧乙基丙烯酸酯則以其良好的稀釋效果和附著力促進特性，優化了光固化膠的加工性能和與基材的結合力。二縮乙二醇二丙烯酸酯的加入，為光固化膠帶來了必要的柔韌性，使其在面對外力作用時表現出更好的抗裂性、抗沖擊性和耐久性。而三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，憑借其高反應性和多官能團結構，顯著提升了光固化速度，縮短了固化時間，并增強了光固化膠的耐磨性和耐溶劑性。

32、優選的，所述光引發劑包括光引發劑1173、光引發劑184、光引發劑907、光引發劑tpo、光引發劑tpo-l、光引發劑iht-pi?910、光引發劑659中的一種或多種；進一步優選的，為光引發劑1173和光引發劑tpo。

33、優選的，所述光引發劑1173和光引發劑tpo的質量比為1：(0.5-2)；進一步優選的，為1：1。

34、優選的，所述附著力促進劑為烷基丙烯酸酯磷酸酯。

35、優選的，所述烷基丙烯酸酯磷酸酯在常溫下的粘度為30-80mpa·s，酸值為140～180mgkoh/g。

36、在一些優選的方案中，所述烷基丙烯酸酯磷酸酯購自廣州精德化學材料有限公司。

37、優選的，所述阻燃劑中磷含量為25％-27％，25℃下的粘度為1.5-3mpa·s。

38、在一些優選的方案中，所述阻燃劑購自蘇州嘉怡化工有限公司，k-608。

39、所述綠色阻燃uv紫外光固化膠的制備方法，包括以下步驟：將樹脂基體和丙烯酸酯單體混合均勻后，加入光引發劑、附著力促進劑和阻燃劑，攪拌均勻，即得。

40、與現有技術相比，本發明的優點和有益效果為：

41、1.本發明提供一種綠色阻燃uv紫外光固化膠，不僅固化快、硬度高、阻燃能達到ul94v-0級別、能夠承受過冷熱沖擊且對鋁附著力好，滿足通訊基站射頻天線上的螺絲固定等應用領域的需求，對于提升生產效率、保障設備安全、延長使用壽命具有重要意義。

42、2.本發明選用聚氨酯丙烯酸樹脂和環氧丙烯酸樹脂復配制備光固化膠，不僅能夠使得光固化膠具有較快的固化速度和較高的硬度，還能夠提高了耐冷熱沖擊性和柔韌性，并提高其附著力。

43、3.本發明通過選用9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物和二乙醇胺合成了氮磷復合阻燃劑，并將其應用于制備聚氨酯，能夠在不影響聚氨酯丙烯酸酯穩定性的同時，提高光固化膠的阻燃性。

44、4.本發明通過選用特定的有機-無機增強材料，不僅能夠保持光固化膠的阻燃效果，還能夠增強環氧丙烯酸酯樹脂的力學性能和熱穩定性，未對光固化膠的整體性能產生負面影響。

45、5.本發明選用特定的丙烯酸酯單體，不僅能夠提升光固化膠的阻燃性能，還能夠優化力學性能和加工性能。