[发明专利]一种低湿气透过率的UV光固化组合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低湿气透过率的UV光固化组合物，由包括以下组分的原料制备而成：丙烯酸酯单体25～30重量份；聚丁二烯改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物70～75重量份；光引发剂3～5重量份；链转移剂3～5重量份；疏水性气相二氧化硅6～10重量份。与现有技术相比，本发明提供的低湿气透过率的UV光固化组合物采用特定含量的组分，实现较好的相互作用，产品得到的固化产物在拉伸强度、伸长率和硬度符合应用要求基础上，湿气透过率低，适合对耐湿有较高要求的密封圈应用。实验结果表明，本发明提供的低湿气透过率的UV光固化组合物的固化产物拉伸强度为2.8MPa～4.8MPa，伸长率为150％～250％，硬度(邵A)为52～58，透湿率为3.5g/m²～5.2g/m²。

技术领域

本发明涉及密封圈技术领域，更具体地说，是涉及一种低湿气透过率的UV光固化组合物及其制备方法。

背景技术

在很多工业细分领域，密封圈的应用非常广泛。密封圈一般以预先成型好的密封件形式以嵌入或平面衬垫的方式处于待密封部件的结合部，发挥密封作用。这类密封圈的制造通常需要借助模具通过橡胶硫化或胶固化的方式成型。光固化成型技术的迅速发展使得“原位成型垫圈”(Gasket-in-Place)成为现实。相比传统方式成型的密封圈，原位成型方式具有免模具，可定制化、生产效率高等优点。但受限于光固化机理、可选材料范围及应用场景的限制，一般光固化成型的密封圈相比传统的三元乙丙橡胶、氟橡胶、天然橡胶等橡胶基密封圈，在湿气透过率上劣势明显。

当前用于“原位成型”的密封圈的商品化的光固化胶，从技术上讲主要有聚氨酯丙烯酸酯低聚物和有机硅改性丙烯酸低聚物两大类，前者固化物本体强度、伸长率等性能符合应用要求，但湿气透过率较高；后者固化后的本体强度不高，湿气透过率相比前者更高。因此对于有较高耐湿气要求的应用，两个方案都存在缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低湿气透过率的UV光固化组合物及其制备方法，本发明提供的低湿气透过率的UV光固化组合物相比传统UV固化密封圈，湿气透过率低，满足高温高湿场合应用。

本发明提供了一种低湿气透过率的UV光固化组合物，由包括以下组分的原料制备而成：

丙烯酸酯单体25～30重量份；

聚丁二烯改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物70～75重量份；

光引发剂3～5重量份；

链转移剂3～5重量份；

疏水性气相二氧化硅6～10重量份；

所述聚丁二烯改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的主链具有式(a)和/或式(b)重复结构单元，且含有式(c)结构单元，端基含有至少2个式(d)结构；

其中，R₁、R₃独立地选自-CH₂-、脂肪族碳链、脂环族碳链、芳香环、含芳香环碳链或其衍生物，R₂选自-H-或-CH₃。

优选的，所述丙烯酸酯单体选自丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、二苯氧基乙基丙烯酸酯、β-羟乙基丙烯酸酯和四氢化糠基(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种。

优选的，所述聚丁二烯改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物由质量比为(2.5～4.5)：1的第一聚丁二烯改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物和第二聚丁二烯改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物组成；

所述第一聚丁二烯改性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物的玻璃化温度Tg为-25℃～-15℃，50℃粘度为50Pa·s～70Pa·s；