本發(fā)明涉及光纖和膠粘劑，具體公開了一種網(wǎng)狀光纖帶用紫外固化膠粘劑及其制備方法，可實現(xiàn)uv/uv-led光引發(fā)快速固化。

背景技術：

1、隨著通信領域的快速發(fā)展，國內(nèi)大芯數(shù)以及超大芯數(shù)光纜的需求量越來越大。為實現(xiàn)高密度的大芯數(shù)光纜，可卷繞網(wǎng)狀光纖帶應運而生，與常規(guī)光纖帶相比，網(wǎng)狀光纖帶具有良好的柔韌性，可卷繞后使用而不影響光纖的光學性能，可實現(xiàn)同等體積下的高密度光纜的開發(fā)。

2、目前已有的網(wǎng)狀光纖帶生產(chǎn)工藝為采用微小液滴噴射裝置將膠粘劑噴射至排列好結構的著色光纖上，然后經(jīng)紫外固化爐固化成型，由于目前沒有一種專用于網(wǎng)狀光纖帶生產(chǎn)的膠粘劑，導致此種生產(chǎn)工藝存在很多不足：(1)光纖帶間的粘結強度不足，因膠粘劑滴液只能滴在兩兩光纖接觸的上面，粘接面較小，且著色光纖表面油墨層固化度高既致密又比較滑爽，普通膠水很難在著色光纖表面浸潤、鋪展和滲透，膠粘劑粘接力不足導致光纖間粘結強度較低；(2)光纖芯束較多時，滴液有擴散性，容易擴散到其他光纖表面，使網(wǎng)狀光纖帶的形狀受影響而不規(guī)則；且由于膠粘劑滴液的流延現(xiàn)象，容易使粘結點過長或過短，粘接點過長使光纖帶可卷繞性能變差，同時也可能增加光纖帶的附加衰減，粘接點過短在點加工過程中如果光纖發(fā)生抖動，有些粘結點會粘不牢固，導致生產(chǎn)及后續(xù)加工過程中容易形成散纖的現(xiàn)象；（3）普通膠粘劑固化速度慢，導致固化不完全、表面發(fā)粘、粘接強度不夠等，影響網(wǎng)狀光纖帶的產(chǎn)品質量和生產(chǎn)速度，生產(chǎn)效率很低，無法滿足大批量連續(xù)快速生產(chǎn)的需求。（4）膠粘劑粘接力過強導致后續(xù)使用安裝時無法快速、潔凈、完整的分離出單根光纖，甚至由于剝離性不好徹底損壞光纖。

3、基于以上技術問題，亟需一種粘度小易于點膠或噴涂、同時快速固化粘接固定、有效提高粘結點粘接強度且不對光纖造成附加衰減，剝離性好便于施工時快速分離出單根光纖的網(wǎng)狀光纖帶專用特種膠粘劑。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術存在的不足而提供一種紫外固化膠粘劑及其制備方法和在網(wǎng)狀光纖帶中的應用；該膠粘劑無voc排放，低氣味，粘度小易于噴射點膠，用于網(wǎng)狀光纖帶對著色光纖粘附力好，能夠有效提高粘結點粘接強度且不對光纖造成附加衰減，制備的網(wǎng)狀光纖帶抗扭轉彎曲性能好，不散纖，剝離性能好，附加衰減小。

2、本發(fā)明的技術方案是，提供一種紫外固化膠粘劑，包括按重量百分比計的以下原料：含羧基巰基叔碳酸酯聚氨酯丙烯酸酯預聚物40~62%，低粘度預聚物20~42%，四官聚氨酯改性有機硅環(huán)氧丙烯酸酯0.5~5%，高附著力丙烯酸酯單體10~30%，丙烯酰胺活性單體5~10%，可紫外固化纖維素酯1%~5%，光引發(fā)劑?1~4%，流平劑0.01~1%，光固化脫泡劑0.01~1%，阻聚劑0.01~0.5%，各組分之和滿足100%；

3、其中含羧基巰基叔碳酸酯聚氨酯丙烯酸酯預聚物的結構如下式1所示；

4、

5、式1。

6、進一步地，式1所述預聚物制備路線如下：

7、；

8、其包括以下步驟：

9、s1、以異氰酸酯丙烯酸乙酯和二羥甲基丁酸為原料，加催化劑和阻聚劑，加熱反應制備中間體a；

10、s2、以β-巰基乙胺和叔碳酸縮水甘油酯為原料，保護氣氛下反應制備中間體b；

11、s3、中間體a、中間體b和異佛爾酮二異氰酸酯中加入催化劑和阻聚劑，加熱反應即得。

12、進一步地，式1制備時符合以下任意一項或多項條件：

13、s1中異氰酸酯丙烯酸乙酯和二羥甲基丁酸的投料量按摩爾比為1:1；s1中反應溫度為40~45℃，反應4~6小時；

14、s2中β-巰基乙胺與叔碳酸縮水甘油酯的投料量按摩爾比1:1；s2中β-巰基乙胺先用無水乙醇溶解，反應溫度控制在8~12℃，反應時間為5~7小時；

15、s3中異佛爾酮二異氰酸酯、中間體a和中間體b的投料量按摩爾比為1:1:1；s3中反應溫度70~75℃，反應時間4~6小時；

16、s1及s3中催化劑為二月桂酸二丁基錫；s1及s3中阻聚劑為對羥基苯甲醚；

17、s1及s3中催化劑和阻聚劑用量分別為相應步驟總投料質量的0.1%~0.5%。

18、進一步地，所述低粘度預聚物在25℃粘度小于500cps；低粘度預聚物包括但不限于中山市千佑化學材料有限公司生產(chǎn)的uv1847，uv7696，uv7697，uv7424中的一種或多種按任意比例的混合物。

19、進一步地，所述環(huán)氧丙烯酸酯為四官聚氨酯改性有機硅環(huán)氧丙烯酸酯，其合成路線如下：

20、；

21、其制備時包括以下步驟：

22、（1）將端含氫硅油加熱后加入烯丙基縮水甘油醚和催化劑，反應得到中間體c；

23、（2）將中間體c加熱后加入丙烯酸和催化劑及阻聚劑，反應得到中間體d；

24、（3）異氰酸酯丙烯酸乙酯與中間體d中加入催化劑和阻聚劑，加熱反應即得。

25、進一步地，四官聚氨酯改性有機硅環(huán)氧丙烯酸酯制備時符合以下任意一項或多項條件：

26、（1）中端基含氫硅油、烯丙基縮水甘油醚的投料量按摩爾比為1:2；端基含氫硅油預熱后滴加烯丙基縮水甘油醚；反應溫度為130~140℃，反應時間反應3~4小時；催化劑為鉑催化劑；端基含氫硅油的含氫量為0.5-1.2%wt；

27、（2）中間體c與丙烯酸的投料量按摩爾比為1:2；中間體c預熱后滴加丙烯酸；反應溫度為103-106℃，反應時間反應3~4小時；催化劑為銨鹽催化劑，阻聚劑為對羥基苯甲醚；

28、（3）中異氰酸酯丙烯酸乙酯與中間體d的投料量按摩爾比為2:1；反應溫度50~55℃，反應4~6小時；催化劑為二月桂酸二丁基錫，阻聚劑為對羥基苯甲醚；

29、步驟（1）~（3）中，催化劑和阻聚劑用量分別為相應步驟總投料質量的0.01%~0.5%。

30、進一步地，所述高附著力丙烯酸酯單體包括但不限于丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、環(huán)三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯、四氫化糠基丙烯酸酯、3,3,5-三甲基環(huán)己基丙烯酸酯、雙環(huán)戊烯基乙氧化丙烯酸酯、2-[[(丁基氨基)羰基]氧代]丙烯酸乙酯的一種或多種按任意比例的混合物。

31、進一步地，所述丙烯酰胺活性單體包括但不限于n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二乙基丙烯酰胺的一種或多種按任意比例的混合物。

32、進一步地，所述可紫外固化纖維素酯包括但不限于中山杰事達精細化工公司生產(chǎn)的js-113、js-123、js-116中的一種或多種按任意比例的混合物；所述流平劑包括但不限于贏創(chuàng)特種化學的?rad?2700?、glide?432中的一種或多種按任意比例的混合物；光固化脫泡劑包括但不限于贏創(chuàng)特種化學的teg?rad?2500、teg?rad?2600、teg?rad?2700中的一種或多種按任意比例的混合物。

33、進一步地，所述光引發(fā)劑包括但不限于2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴ィ╰po-l）、（2,4,6-三甲基苯甲?；┒▽妆交┭趸ⅲ╰mo）、1-(9，9-二丁基-9h-芴-2-基)-2-甲基-2-嗎啉-4-基-丙烷-1-酮(tr-npi-20400)中的一種或多種按任意比例的混合物；所述阻聚劑包括但不限于對苯二酚、對羥基苯甲醚（mehq）、3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酸異辛酯（1135）的一種或幾種任意比例的混合物。

34、本發(fā)明還涉及所述紫外固化膠粘劑的方法，將權利要求1中各組分按比例混合，加熱至50-55℃避光攪拌1-2小時，攪拌完畢過濾、脫泡，即得。

35、本發(fā)明還涉及所述紫外固化膠粘劑作為網(wǎng)狀光纖帶用膠粘劑的用途。

36、具體應用于制備網(wǎng)狀光纖帶時，將著色光纖按設計的結構排列，通過噴涂點膠設備將紫外固化膠粘劑按設定好的位置噴涂在相鄰兩根著色光纖間隙上，用uv或者uv-led固化設備進行固化，即得網(wǎng)狀光纖帶。

37、本發(fā)明具有以下有益效果：

38、本發(fā)明提供的紫外固化膠粘劑，其粘度（25℃）為10~700mpa.s，斷裂伸長率（25℃）＞90%，彈性模量（25℃）為20~500mpa，抗張強度（25℃）為5~50mpa，固化收縮率＜3%；進一步優(yōu)選地，粘度（25℃）為100~500mpa.s，斷裂伸長率（25℃）＞100%，彈性模量（25℃）為50~200mpa，抗張強度（25℃）為10~30mpa，固化收縮率≤2%。

39、本發(fā)明的紫外固化膠粘劑粘度小，易于噴射點膠，且噴涂過程液滴連續(xù)，不滴落、不停頓，用于網(wǎng)狀光纖帶時膠粘劑噴涂在著色光纖表面擴散、流延較慢，能及時固化定型；且膠粘劑固化速度快、生產(chǎn)效率高，能滿足600m/min以上的高速生產(chǎn)需求。

40、本發(fā)明提供的紫外固化膠粘劑用于網(wǎng)狀光纖帶對著色光纖有極佳粘附力，有效提高了粘接點的粘接強度，顯著提升了光纖帶抗扭轉和彎曲性能，從而保證制網(wǎng)狀光纖帶在施工過程不散纖不斷纖，具有較好的可靠性，且膠粘劑固化收縮應力較小，不會對光纖造成附加衰減；另外，該膠粘劑剝離性能好，施工時能快速完整的分離出單根光纖，不損傷光纖。

41、本發(fā)明提供的紫外固化膠粘劑無voc排放、低氣味，符合歐盟最新reach法規(guī)，不會對生產(chǎn)人員身體造成危害，十分安全環(huán)保。