一种热熔型户外显示屏防护胶及其制备方法与流程

2021-02-02 19:02:28|

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本发明涉及胶粘剂技术领域，具体涉及一种热熔型户外显示屏防护胶及其制备方法。

背景技术：

led显示屏(leddisplay)是一种平板显示器，由多个led模块组成，用来显示文字、图像、视频等各种信息的设备。近年来，led显示屏因具有高色域、高亮度、无缝拼接等优点，逐渐占据主流地位。

led显示屏在安装和工作中易受各种环境因素的影响，尤其是户外led显示屏会经受类似于高低温、风雪、风沙、灰尘、酸雨、蚊虫、腐蚀性气体、震动等各种各样的严酷环境。在此环境下长期使用，会导致灯珠引脚出现老化、焊点脱落/断裂、电化学腐蚀、离子迁移等问题。尤其夏天户外温度较高，led显示屏工作时本身也产生一定的热量，如果散热性能不佳，容易造成集成电路工作不正常，甚至被烧毁。通常，led显示屏采用点胶、喷墨和纳米涂层工艺对显示屏进行防护，尤其是对灯珠引脚焊点的防护。目前，点胶工艺最常用的是环氧树脂灌封胶，但是在温度冲击下环氧树脂胶容易开裂、耐黄变性能差、且漆膜呈光亮状态、易反射，从而影响灯珠发光；油墨工艺易飞溅和偏移，影响灯珠发光、效率低；纳米涂层形成的漆膜较薄，灯珠引脚不易覆盖，且成本较高。

针对上述技术问题，本发明提供了一种热熔型户外显示屏防护胶，具有优异的耐高低温性、散热性、绝缘性和防水性，易拆除和返修，且抗震动、跌落和机械冲击性能优异，柔韧性好。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种热熔型户外显示屏防护胶，所述防护胶的制备原料，按重量份计，至少包括以下组分：聚丙烯50-100份、聚乙烯-辛烯共聚物30-80份、乙丙橡胶20-50份、聚α-甲基苯乙烯20-50份、石油树脂10-30份、抗氧剂1-5份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚丙烯的熔体流动速率为0.1-10g/10min。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚乙烯-辛烯共聚物的熔融温度为80-120℃。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚丙烯、聚乙烯-辛烯共聚物和乙丙橡胶的重量比为1：(0.6-1.5)：(0.2-0.8)。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚α-甲基苯乙烯的数均分子量为300-1000。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚α-甲基苯乙烯的软化点为60-100℃。

作为本发明一种优选的技术方案，所述石油树脂选自c5石油树脂、c9石油树脂和加氢石油树脂中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述石油树脂为c9石油树脂。

作为本发明一种优选的技术方案，所述聚α-甲基苯乙烯和石油树脂的重量比为1：(0.3-1)。

本发明的第二个方面提供了所述热熔型户外显示屏防护胶的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、聚乙烯-辛烯共聚物、乙丙橡胶、聚α-甲基苯乙烯、石油树脂和抗氧剂加入反应釜，通惰性气体，在150-190℃下搅拌2-5h；然后在真空度为0.01-0.09mpa的条件下脱泡1-5h，即得。

有益效果

本发明提供了一种热熔型防护胶，特别适用于户外显示屏的防护，通过聚丙烯、聚乙烯-辛烯共聚物、乙丙橡胶、聚α-甲基苯乙烯、石油树脂和抗氧剂制备得到，常温下为固体，无特殊性气味，安全环保、有利于运输和贮存；通过聚丙烯、聚乙烯-辛烯共聚物、乙丙橡胶、聚α-甲基苯乙烯和石油树脂的复配和协同作用，使制备得到的防护胶通过物理冷却即可固化，且固化速度快，一般固化时间仅为30s，具有优异的防水性能，耐高低温性能，且易于拆除和返修；另外，在显示屏工作过程中，还可以将元器件产生的热量直接转化成材料的内能，有效降低显示屏在使用过程中的热量聚集，散热性能优异。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

在一种优选的实施方式中，所述防护胶的制备原料，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯80份、聚乙烯-辛烯共聚物64份、乙丙橡胶40份、聚α-甲基苯乙烯30份、石油树脂15份、抗氧剂3份。

聚丙烯

聚丙烯简称pp，是丙烯加聚反应而成的聚合物，系白色蜡状材料，外观透明而轻，密度为0.89-0.91g/cm³，易燃，熔点165℃，在155℃左右软化，使用温度范围为-30-140℃。在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀，能在高温和氧化作用下分解。聚丙烯具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，广泛应用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产，也用于食品、药品包装。

本发明中，所述聚丙烯为共聚聚丙烯。

在一种优选的实施方式中，所述聚丙烯的熔体流动速率为0.1-10g/10min。

在一种更优选的实施方式中，所述聚丙烯的熔体流动速率为0.1-5g/10min。

在一种最优选的实施方式中，所述聚丙烯的熔体流动速率为0.1-1g/10min。

在一种优选的实施方式中，所述聚丙烯的洛氏硬度为60-80。

在一种更优选的实施方式中，所述聚丙烯的洛氏硬度为70-80。

洛氏硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值的指标，以0.002毫米作为一个硬度单位。在洛氏硬度试验中采用不同的压头和不同的试验力，会产生不同的组合，对应于洛氏硬度不同的标尺。本发明中，所述洛氏硬度的测试方法为astmd785。

在一种优选的实施方式中，所述聚丙烯的熔融温度为100-140℃。

在一中更优选的实施方式中，所述聚丙烯的熔融温度为120-140℃。

发生熔融的温度叫熔点或熔融温度。小分子晶体的熔点温度范围很窄(一般小于1℃)，而聚合物由于结晶不完全，其熔融温度往往是一个较宽的范围(一般为10-20℃)。常温下是固体的物质在达到一定温度后熔化，成为液态，称为熔融状态。也是液态，只是在常温下不稳定。熔融状态是化学中使用的名词，对应物理中即为熔化过程中的固液共存状态。只有晶体在熔点时可能处于固液共存状态。

本发明中，所述聚丙烯的来源，没有特别的限制，可提及大韩油化，型号rp2400。

聚乙烯-辛烯共聚物

本发明中，所述聚乙烯-辛烯共聚物的熔融温度为80-120℃。

在一种更优选的实施方式中，所诉聚乙烯-辛烯共聚物的熔融温度为110-120℃。

在一种优选的实施方式中，所述聚乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为0.1-5g/10min。

在一种更优选的实施方式中，所述聚乙烯-辛烯共聚物的熔体流动速率为0.5-2g/10min。

本发明种，所述聚乙烯-辛烯共聚物的来源，没有特别的限制，可提及韩国sk、型号181。

乙丙橡胶

乙丙橡胶是以乙烯、丙烯为主要单体的合成橡胶，依据分子链中单体组成的不同，有二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶之分，前者为乙烯和丙烯的共聚物，以epm表示，后者为乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃第三单体的共聚物，以epdm表示。两者统称为乙丙橡胶，即ethylenepropylenerubber(epr)。广泛应用于汽车部件、建筑用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件、润滑油添加剂及其它制品。

本发明种，所述乙丙橡胶为三元乙丙橡胶。

在一种优选的实施方式中，所述三元乙丙橡胶中，乙烯的含量为50-80wt％。

在一种更优选的实施方式中，所述三元乙丙橡胶中，乙烯的含量为60-70wt％。

在一种优选的实施方式中，所述三元乙丙橡胶中，亚乙基-降冰片烯的含量为1-5wt％。

在一种更优选的实施方式中，所述三元乙丙橡胶中，亚乙基-降冰片烯的含量为3-5wt％。

本发明中，所述乙丙橡胶的来源，没有特别的限制，可提及陶氏杜邦，型号4785hm。

本发明中，所述聚丙烯、聚乙烯-辛烯共聚物和乙丙橡胶的重量比为1：(0.6-1.5)：(0.2-0.8)。

在一种优选的实施方式中，所述聚丙烯、聚乙烯-辛烯共聚物和乙丙橡胶的重量比为1：0.8：0.5。

聚α-甲基苯乙烯

聚α-甲基苯乙烯树脂，简称pams树脂，分子量590-1416，白色块状或粉状，软化点83～143℃，溶于丙酮、甲苯、环己烷、醋酸乙酯、四氢呋喃、二氯甲烷等，不溶于溶剂汽油和水。与sbs、sis、丁苯橡胶、顺丁橡胶、聚氨酯、天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、abs、cpvc、pvc、ps、eva、pom、hips等具有良好的相容性。无毒，ld50>5100mg/kg。

本发明中，所述聚α-甲基苯乙烯的数均分子量为600-700。

在一种优选的实施方式中，所述α-甲基苯乙烯的数均分子量为300-1000。

在一种优选的实施方式中，所述聚α-甲基苯乙烯的软化点为60-100℃。

在一种更优选的实施方式中，所述聚α-甲基苯乙烯的软化点为80-90℃。

软化点(softeningpoint)，物质软化的温度。主要指的是无定形聚合物开始变软时的温度。它不仅与高聚物的结构有关，而且还与其分子量的大小有关。测定方法有很多。本发明中，所述软化点的测试方法为astme28-58。

本发明中，所述α-甲基苯乙烯的来源，没有特别的限制，可提及深圳市丹松塑胶有限公司，型号kristalex3085。

石油树脂

石油树脂(hydrocarbonresin)是石油裂解所副产的c5、c9馏份，经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂，它不是高聚物，而是分子量介于300-3000的低聚物。石油树脂因来源为石油衍生物而得名，它具有酸值低，混溶性好，耐水、耐乙醇和耐化学品等特性，对酸碱具有化学稳定，并有调节粘性和热稳定性好的特点。石油树脂一般不单独使用，而是作为促进剂、调节剂、改性剂和其它树脂一起使用。

本发明中，所述石油树脂选自c5石油树脂、c9石油树脂和加氢石油树脂中的至少一种。

在一种优选的实施方式中，所述石油树脂为c9石油树脂。

在一种优选的实施方式中，所述c9石油树脂的软化点为80-120℃。

在一种更优选的实施方式中，所述c9石油树脂的他软化点为85-100℃。

在一种优选的实施方式中，所述c9石油树脂在160℃下熔融动力粘度为400-800mpa.s。

熔融黏度是在给定条件下加热熔化或融解状态的黏度，由粘度计或黏度仪测定，直接影响树脂的流动性，比如薄制品，黏度小更容易注入流动成型。本发明中，所述熔融粘度的测试方法为astmd3835。

本发明中，所述c9石油树脂的来源，没有特别的限制，可提及济宁华凯树脂有限公司，型号hk-c90、hk-c100等。

本发明中，所述聚α-甲基苯乙烯和石油树脂的重量比为1：(0.3-1)。

在一种优选的实施方式中，所述聚α-甲基苯乙烯和石油树脂的重量比为1：0.5。

抗氧剂

抗氧剂是一类化学物质，当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，又被称为“防老剂”。

本发明中，所述抗氧剂，没有特别的限制，可提及亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、受阻胺类抗氧剂、含硫酯类抗氧剂中至少一种。

在一种优选的实施方式中，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。

在一种更优选的实施方式中，所述受阻酚类抗氧剂，可提及抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂245等。

在一种优选的实施方式中，所述热熔型户外显示屏防护胶的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、聚乙烯-辛烯共聚物、乙丙橡胶、聚α-甲基苯乙烯、石油树脂和抗氧剂加入反应釜，通惰性气体，在180℃下搅拌4h；然后在真空度不高于0.05mpa的条件下脱泡3h，即得。

发明人发现，通过原料的选择和复配，使制备得到的防护胶特别适用于户外显示屏的防护，无色差、一致性好、易于拆除和返修，解决目前户外显示屏防护过程中存在的不足，同时具有优异的耐高低温性、散热性、柔韧性和防水性。发明人认为可能的原因是，首先，本发明通过聚丙烯、聚乙烯-辛烯共聚物和乙丙橡胶的复配，尤其当其重量比为1：(0.6-1.5)：(0.2-0.8)时，防护胶体系内分子多为链状，为热塑性材料，可以将元器件产生的热量直接转化为防护胶的内能，从微观上看，分子由玻璃态逐渐向高弹性态转变，从而有效降低显示屏在长期工作过程中热量聚集；其次，通过添加并复配一定量的聚α-甲基苯乙烯和石油树脂，使防护胶内分子间相互缠绕成网状结构，聚α-甲基苯乙烯中大体积的苯环结构打破链状分子间的结晶性，使防护胶在冷热冲击下，不易开裂，提高防护效果；最后，通过原料间的选择和合理复配，制得的防护胶在常温条件下为固体，易于运输和贮存，且熔融后通过物理冷却即可固化，一般固化时间为30s；与现有的防护工艺相比，本发明工艺更加简单、高效。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。

实施例

实施例1

实施例1提供了一种热熔型户外显示屏防护胶，所述防护胶的制备原料，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯80份、聚乙烯-辛烯共聚物64份、乙丙橡胶40份、聚α-甲基苯乙烯30份、石油树脂15份、抗氧剂3份。

所述聚丙烯，选自大韩油化，型号rp2400；所述聚乙烯-辛烯共聚物，选自韩国sk、型号181；所述乙丙橡胶，选自陶氏杜邦，型号4785hm；所述α-甲基苯乙烯，选自深圳市丹松塑胶有限公司，型号kristalex3085；所述石油树脂，选自济宁华凯树脂有限公司，型号hk-c90；所述抗氧剂，选自巴斯夫抗氧剂1010。

所述热熔型户外显示屏防护胶的制备方法，包括以下步骤：将聚丙烯、聚乙烯-辛烯共聚物、乙丙橡胶、聚α-甲基苯乙烯、石油树脂和抗氧剂加入反应釜，通惰性气体，在180℃下搅拌4h；然后在真空度不高于0.05mpa的条件下脱泡3h，即得。

实施例2

实施例2提供了一种热熔型户外显示屏防护胶，所述防护胶的制备原料，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯50份、聚乙烯-辛烯共聚物30份、乙丙橡胶20份、聚α-甲基苯乙烯20份、石油树脂10份、抗氧剂1份。

实施例3

实施例3提供了一种热熔型户外显示屏防护胶，所述防护胶的制备原料，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯100份、聚乙烯-辛烯共聚物80份、乙丙橡胶50份、聚α-甲基苯乙烯50份、石油树脂30份、抗氧剂5份。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于，不包括乙丙橡胶。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于，不包括聚α-甲基苯乙烯。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于，不包括石油树脂。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于，不包括聚乙烯-辛烯共聚物。

性能测试

耐高温高湿性：按照gb/t2423.2标准进行测试；测试条件：温度为(85±2)℃、湿度为(85±2)％rh，时间为168h；胶层表面无任何缺陷则表示通过测试。

耐水性：按照ul-746c标准进行测试；测试条件：70℃水中浸泡7天；胶层表面无任何缺陷则表示通过测试。

耐盐雾性：按照gjb150.11a-2009标准进行测试；测试条件：5wt％nacl收集液的ph值为6.9，测试时间为96h；胶层表面无任何缺陷则表示通过测试。

耐温性：按照iec60068-2-14/ipc-tm-6502.6.7.1标准进行测试；测试条件：-40-105℃；-40℃停留15min；105℃停留15min；转换时间为5min；200周期；胶层表面无任何缺陷则表示通过测试。

测试结果：

实施例1-3制得的防护胶均通过耐高温高湿性、耐水性、耐盐雾性和耐温性测试；

实施例4-7制得的防护胶均未通过耐高温高湿性、耐水性、耐盐雾性和耐温性测试。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。

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