技术领域
本发明涉及化学材料技术领域，特别是涉及一种封胶及其制备方法和应用。
背景技术
随着电子产品的蓬勃发展，触控玻璃的需求日益增长。轻薄化是当下智能手机、平板及电脑的必然趋势，而屏幕的薄化是产品轻薄化最有效的方式之一。
对玻璃进行减薄不仅可以有效减少占用空间，还可以使玻璃具有一定的柔性，表面看起来更自然。通常采用质量分数为15～20％的HF溶液、或HF与H2SO4或HCl的混合酸溶液对玻璃表面进行蚀刻来达到减薄的效果。其制程通常包含以下步骤：纯水清洗，碱洗(NaOH溶液)，前处理(浓H2SO4或其与HF的混合酸)，HF或其混酸蚀刻。在此过程中，需要将减薄封胶涂于两片玻璃的四周，可将需要保护的面(如ITO面或液晶面)密封保护，防止酸碱液从边缘处进入玻璃内部、破坏结构、影响性能。因而减薄封胶在触控玻璃的生产过程中必不可少，起着至关重要的作用。
因轻薄化的趋势，玻璃减薄要求越来越高。玻璃厚度已由0.5mm发展成0.3mm，甚至出现0.15mm的需求，而酸蚀刻时间由2小时延长至3～4小时。因此，对减薄封胶的性能要求也随之提高，耐酸性需要较大程度的提升。市场上常见的减薄封胶为无色透明的，不便于观察胶水渗入深度；耐酸性普遍在2小时左右，延长酸蚀刻时间后因耐酸性不够，玻璃边缘易出现锯齿，甚至胶体脱落，酸液进入玻璃内部；固化能量普遍偏高，适合直立式固化(涂一边固一边，需固化四次)，不能满足水平固化的要求(涂二边或四边后固化，固一到二次)；在碱洗或前处理过程中，因对碱或酸的耐受性不够，容易脱胶，进而影响后续制程。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种封胶，可用于玻璃减薄制程中对玻璃需要保护的面进行密封保护，具有耐酸性能好，可实现更高减薄要求的特点。
一种封胶，主要由以下重量份比的原料制备而成：
所述低聚物为聚氨酯丙烯酸酯，和聚丁二烯丙烯酸酯中的至少一种；
所述活性单体为单官能团丙烯酸酯、双官能团丙烯酸酯中的至少一种。
上述封胶，通过弱极性大分子聚合物与弱极性稀释单体经光引发后适度交联得到较为理想的立体结构，可以较好地阻隔酸碱分子进入，从而表现出对酸碱优秀的耐受性。
在其中一个实施例中，该封胶主要由以下重量份比的原料制备而成：
以上述配方比例制备所述封胶，具有较佳的各项性能。并且，所述色粉的加入可调配封胶颜色，方便观察渗入深度，实用性强。
在其中一个实施例中，所述活性单体中，所述单官能团丙烯酸酯选自：甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异冰片酯、月桂酸丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己烷丙烯酸酯、和C8-C10丙烯酸酯中的至少一种；
所述双官能团丙烯酸酯选自：三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二氧六元二醇二丙烯酸酯、和1,6-己二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
选用上述活性单体，对低聚物具有良好的溶解性，由于弱极性可较好的耐受酸碱和水。
在其中一个实施例中，所述光引发剂为自由基光引发剂中的至少一种；
所述助剂为附着力促进剂、消泡剂、分散剂、和流平剂中的至少一种。
上述助剂可根据实际生产需要进行添加。
在其中一个实施例中，所述自由基光引发剂选自：α-羟基酮衍生物、苯甲酰甲酸酯、酰基膦氧化物、二苯甲酮及其衍生物；
所述附着力促进剂选自：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、和多官能团硫醇化合物中的至少一种；
所述消泡剂为硅酮类消泡剂；
所述分散剂为改性的聚二甲基硅氧烷；
所述流平剂为有机硅类流平剂。
本法明还公开了上述的封胶的制备方法，包括以下步骤：
预热：对所述低聚物进行预热；
热混合：保持预热温度，加入所述活性单体，使所述低聚物完全溶解于所述活性单体中，得混合胶液；
混合：停止加热，加入所述光引发剂和助剂，在余热下搅拌均匀，即得。
上述封胶的制备方法，具有工艺简单，可靠性高的特点，可方便得应用于工业生产中。
在其中一个实施例中，所述预热步骤中，所述低聚物加热至50-70℃进行预热。优选55-65℃。在上述温度范围内制备该封胶，能够确保封胶性能优异。
在其中一个实施例中，所述原料还包括色粉，所述热混合步骤中，将色粉投入预热后的低聚物中，均匀分散，随后保持50-70℃，边搅拌边加入所述活性单体，使所述低聚物完全溶解于所述活性单体中，得混合胶液。
先将色粉与低聚物混匀，再加入活性单体，具有较好的混合效果。
在其中一个实施例中，所述助剂中包括分散剂；所述热混合步骤中，以色膏的形式将着色粉投入预热后的低聚物中；所述色膏通过以下方法制备得到：将色粉与适量低聚物和分散剂用三辊机混合均匀，得色膏。
本法明还公开了上述的封胶在玻璃减薄制程中应用。
将该封胶应用在玻璃减薄制程中，点胶于二片玻璃四周，将需要保护的面(如ITO面)密封保护，在酸蚀刻等过程中防止酸碱液从边缘处进入玻璃内部、破坏结构、影响性能。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的一种封胶，可耐更长时间的HF酸或其混酸，实现更高的减薄要求；可耐受多种类型的酸碱，满足各处理步骤。
并且，还可通过色粉的加入，将封胶调配为红色等多种颜色，方便观察渗入深度。
本发明的封胶的制备方法，具有工艺简单，可靠性高的特点，可方便得应用于工业生产中。
该封胶可用于盖板玻璃、触控玻璃、TFT-LCD液晶玻璃及普通玻璃的减薄制程，具有应用范围广泛的优点。并且可实现水平式固化，节约资源，提高产能。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明所述减薄封胶所适用的玻璃包括盖板玻璃、触控玻璃、TFT-LCD液晶玻璃及普通玻璃，材质为石英玻璃。所述减薄封胶的颜色通常为无色透明，可调配红色等多种颜色。所述减薄封胶的涂布方式为点胶。所述减薄封胶的固化方式为UV光固化。
以下实施例中所用原料均为市售购得。
实施例1
一种用于玻璃减薄制程的封胶，为红色不透明UV光固化产品，由以下原料制备而成：
低聚物：共45.57g。
聚氨酯丙烯酸酯45.57g。
活性单体：共43.33g。
单官能团丙烯酸酯，丙烯酸异冰片酯(IBOA)26.00g，
双官能团丙烯酸酯，二氧六元二醇二丙烯酸酯17.33g。
光引发剂：共5.78g。
α-羟基酮(巴斯夫127)2.60g，
苯甲酰甲酸甲酯1.73g。
助剂：共5.32g。
附着力促进剂(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)0.95g，
(多官能团硫醇化合物，型号为PE-LED)3.47g，
消泡剂(硅酮类消泡剂，型号为BYK066N)0.3g，
流平剂(有机硅类流平剂，型号为SIVEL 5525)0.2g，
分散剂(改性的聚二甲基硅氧烷，BYK163)0.05g。
色粉：(红色色粉)0.35g。
本实施例的封胶，通过以下方法制备得到：
一、预热。
对所述低聚物进行预热。
具体如下：
将43.97g低聚物聚氨酯丙烯酸酯投入加料釜中，加热至60℃。
二、热混合。
保持温度为60℃，加入色膏2.0g(其中低聚物聚氨酯丙烯酸酯1.6g，色粉0.35g，分散剂BYK163 0.05g，将色粉与低聚物和分散剂用三辊机混合均匀得到)，搅拌分散均匀后，边搅拌边加入活性单体，使低聚物完全溶解在活性单体(单官能团丙烯酸酯的活性单体丙烯酸异冰片酯(IBOA)26.00g，双官能团丙烯酸酯的活性单体二氧六元二醇二丙烯酸酯17.33g)中，得混合胶液。
三、混合。
停止加热，加入光引发剂和其余助剂(光引发剂为2.60g巴斯夫127，1.73g苯甲酰甲酸甲酯，附着力促进剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷0.95g，多官能团硫醇化合物3.47g，消泡剂为0.3g BYK 066N，流平剂为SIVEL0.2g5525)，在上一步的余热中高速搅拌至均匀；抽真空，分装，即可得到红色不透明的减薄封胶。
将上述减薄封胶进行性能测试，结果如下：
该减薄封胶的粘度约为2650cps，密度为1.021g/cm3；固化能量为竖立固化1300mj/cm2，水平固化2400mj/cm2，固化后硬度约为65D；可耐HF(15％，35℃)3小时以上，可耐NaOH(15％，55℃)50min以上，耐浓H2SO4(80％，35℃)1h以上，40℃水中浸泡4h剪切力无下降，具体见下表1。
实施例2
一种用于玻璃减薄制程的封胶，为无色透明UV光固化产品，由以下原料制备而成：
低聚物：共45.39g。
聚丁二烯丙烯酸酯45.39g。
活性单体：共44.44g。
单官能团丙烯酸酯，月桂酸丙烯酸酯25.46g，
双官能团丙烯酸酯，三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯18.98g。
光引发剂：共5.20g。
2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1 2.60g，
α-羟基酮(巴斯夫127)2.60g。
助剂：共4.97g。
附着力促进剂(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)0.95g，
(多官能团硫醇化合物，型号为PE-LED)3.47g，
消泡剂(硅酮类消泡剂，型号为BYK066N)0.3g，
流平剂(有机硅类流平剂，型号为SIVEL 5525)0.2g，
分散剂(改性的聚二甲基硅氧烷，BYK163)0.05g。
本实施例的减薄封胶，通过以下方法制备得到：
一、预热。
对所述低聚物进行预热。具体如下：
将45.39g低聚物聚丁二烯丙烯酸酯投入加料釜中，加热至60℃。
二、热混合。
保持温度为60℃，边搅拌边加入活性单体，使低聚物完全溶解在活性单体(单官能团丙烯酸酯的活性单体月桂酸丙烯酸酯25.46g，双官能团丙烯酸酯的活性单体三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯18.98g)中，得混合胶液。
三、混合。
停止加热，加入光引发剂和助剂(光引发剂为2.60g 2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1，2.60g巴斯夫127，附着力促进剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷0.95g，多官能团硫醇化合物3.47g，消泡剂为0.3g BYK 066N，流平剂为0.2gSIVEL 5525)，在上一步的余热中高速搅拌至均匀；抽真空，分装，即可得到无色透明的减薄封胶。
将上述减薄封胶进行性能测试，结果如下：
该减薄封胶的粘度约为3600cps，密度为0.974g/cm3；固化能量为竖立固化1400mj/cm2，水平固化2500mj/cm2，固化后硬度约为50D；可耐HF(15％，35℃)3小时以上，可耐NaOH(15％，55℃)50min以上，耐浓H2SO4(80％，35℃)1h以上，40℃水中浸泡4h剪切力无下降，具体见下表1。
对比例1
一种用于玻璃减薄制程的封胶，与实施例1的封胶基本相同，并参照实施例1的制备方法制备得到，区别仅在于：
将其中作为活性单体的双官能团的二氧六元二醇二丙烯酸酯替换为9.48g多官能团丙烯酸酯的活性单体乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
由于多官能团丙烯酸酯的活性单体乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯具有水溶性，导致该封胶无法通过碱洗、前处理，且不能耐受3h的质量分数≥15％的HF溶液。
对比例2
一种用于玻璃减薄制程的封胶，与实施例2的减薄封胶基本相同，并参照实施例2的制备方法制备得到，区别仅在于：
将其中三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯替换为多官能团丙烯酸酯的活性单体三羟甲基丙烷三羟甲基三丙烯酸酯。
由于多官能团丙烯酸酯的活性单体三羟甲基丙烷三羟甲基三丙烯酸酯本身与聚丁二烯丙烯酸酯的相容性不是很好，导致该封胶在前处理及酸蚀刻过程中不能满足使用要求，一定时间后胶体发生剥落。
实验例
将上述实施例和对比例制备得到的减薄封胶通过网印后进行性能测试，方法如下：
粘度：25℃粘度，按照标准《GB/T 22314-2008塑料环氧树脂粘度测试方法》测试。
比重：25℃，按照标准《GB/T 15223-2008塑料液体树脂用比重瓶法测定密度》测试。
硬度：23±2℃，按照标准《GB/T 2411-2008塑料和硬橡胶使用硬度计测定压痕硬度(邵氏硬度)》测试。
剪切强度：按照标准《GB/T 7124-2008胶黏剂拉伸剪切强度的测定》测试，粘接面积为25mm×6mm，玻璃粘玻璃，拉伸速度5mm/min，每组测10个数据。
耐浓H2SO4：涂胶于二片玻璃四周后，在35℃的质量分数为80％的H2SO4溶液中浸泡1h，胶体无外观变化、无脱落、冲水不掉即为OK。
耐NaOH：涂胶于二片玻璃四周后，在55℃的质量分数为15％的NaOH溶液中浸泡50min，胶体无外观变化、无脱落、冲水不掉即为OK。
耐HF：涂胶于二片玻璃四周后(其中一片玻璃靠里的面用黑色油性笔沿四周做好标记)，在35℃的质量分数为15％的HF溶液中浸泡3h，期间配合搅动或晃动，胶体无脱落，玻璃上的标记无变化，即为OK。
耐水：将制备好的样条(粘接面积为25mm×12.5mm，铁片粘PMMA板)放在40℃的水中浸泡4h后，再测剪切强度，拉伸速度为5mm/min，与原始样条数据对比，无下降即为OK，每组测10个数据。
测试结果如下：
表1.性能测试结果
注：“—”表示：数据不重要或者未满足关键性能没必要测试而未测；
“NG”表示：无法通过测试或不能满足性能要求。
从上述结果中可以看出，本发明实施例1-2的封胶，对浓H2SO4、NaOH、HF溶液的耐受性均表现出色，可以用于玻璃减薄制程，可满足超薄玻璃的需求。并且，实施例1的封胶，因胶水为红色，可以方便观察胶水渗透深度；而固化上的提升，可大大节约资源、提高生产效率和产能。而对比例1-2的胶水，其效果较差。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。