一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法制造技术

技术编号:20856777 阅读:37 留言:0更新日期:2019-04-13 11:05
本发明专利技术提供一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法,利用喷涂和浸沾层层组装技术制备高分子粘合膜。该粘合膜可在不同形状多种材质的待粘接件上大面积均匀涂敷,与‑20℃冰冻后的待粘接未涂敷高分子粘合膜的件在压力的作用下即可粘合;在冷冻的环境下可以粘接、储存,在室温使用后再冷冻的环境下储存和使用。将膜在‑20℃冰冻后拿出与‑20℃冰冻后的未涂敷高分子粘合膜的待粘接件在压力的作用下也可粘合,粘合后放在空气中、相对湿度100RH%的空气中或‑20℃冰箱中4 d仍具有良好的粘合强度。该防冻且防水高分子粘合膜制备在水溶液而非有机溶剂中进行,条件温和环保,不会对环境和操作者身体产生危害,原料易得,工艺简单。粘合过程简单快速,不需复杂的仪器设备。

【技术实现步骤摘要】
一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法
本专利技术属于胶粘剂
,涉及一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法。
技术介绍
随着科学技术的发展,需要一些在特殊环境下使用的胶粘剂,例如,某些物品例如疫苗,需要在低温环境下储存,拿出室温使用后再次低温储存,就需要既耐冷又耐水的胶粘剂。目前低温胶粘剂多采用环氧树脂类,聚氨酯类,有机硅改性环氧树脂类等。这些低温胶粘剂制备过程复杂,施工困难,而且需要固化剂,而有些固化剂在低温条件下难以固化,整个制备过程均使用有机溶剂,对环境和操作者极为不利。另外常见的聚乙烯醇等胶粘剂都是用冷冻方式去除的,因此制备一种环境友好型的耐低温胶是必要的。同时,胶粘剂的耐水性仍然是一个具有挑战性的课题,在胶粘剂使用环境中水分子无处不在,特别容易迁移至粘合界面,减弱粘合界面的作用力,从而使胶粘剂稳定性变差而失效。因此,同时具有耐低温和耐水性能的胶粘剂乃是业界急需。
技术实现思路
为了解决已有技术存在的问题,本专利技术提供一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法。本专利技术有关缩写的中文名称:PEI为支化聚乙烯亚胺,HA为透明质酸钠,PAAS为聚丙烯酸钠,PVA为聚乙烯醇,DA为多巴胺盐酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法,其特征在于,步骤和条件如下:a.阳离子基元A溶液的制备室温下,将阳离子基元A和去离子水置于反应器中,分散或搅拌均匀,得到阳离子基元A溶液;该溶液的pH为7.5~11.5,质量体积浓度为2.0~10.0 mg/mL;所述的阳离子基元A是PEI,A的分子量范围为1.7×104~5×106;b.阴离子基元溶液的制备室温下,将B和去离子水置于反应器中,分散或搅拌均匀,得到B溶液,然后加入C,分散或搅拌均匀,再加入D,分散或搅拌均匀,最后加入E得到阴离子基元B‑C‑D‑E溶液;该B‑C‑D‑E溶液的pH为2.5~7.0,质量体积浓度为2.0~25.0 mg/mL;...

【技术特征摘要】
1.一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法,其特征在于,步骤和条件如下:a.阳离子基元A溶液的制备室温下,将阳离子基元A和去离子水置于反应器中,分散或搅拌均匀,得到阳离子基元A溶液;该溶液的pH为7.5~11.5,质量体积浓度为2.0~10.0mg/mL;所述的阳离子基元A是PEI,A的分子量范围为1.7×104~5×106;b.阴离子基元溶液的制备室温下,将B和去离子水置于反应器中,分散或搅拌均匀,得到B溶液,然后加入C,分散或搅拌均匀,再加入D,分散或搅拌均匀,最后加入E得到阴离子基元B-C-D-E溶液;该B-C-D-E溶液的pH为2.5~7.0,质量体积浓度为2.0~25.0mg/mL;所述的阴离子基元B-C-D-E中B:C:D:E的质量比为0~10:0~5:0~5:0~5,其中B、C、D不能同时为0,所述的阴离子基元中的B、C、D为水溶性的吸水能力比较强的高分子,B、C、D分别为HA、PAAS、PVA或DA的液体或粉末;B、C、D的分子量的范围均为2.0×103~5.0×106;所述的阴离子基元中的E为含有儿茶酚基团和氨基的水溶性分子多巴胺盐酸盐;c.防冻且防水高分子粘合膜A/(B-C-D-E)*n的制备c.1待粘接件的表面处理方法:用无水乙醇将任意一个待粘接件表面擦拭干净,得到表面处理过的待粘接件;所述的待粘接件是柔性的或是刚性的,是亲水的或是疏水的,所述的待粘接件中任意两种可以粘接在一起;c.2防冻且防水的高分子粘合膜A/(B-C-D-E)*n在待粘接件上有喷涂方式的制备方法或浸泡方式的制备方法;c.2.1喷涂方式的制备方法如下:室温下,将步骤c.1待粘接件的表面处理方法处理过的任意一个待粘接件固定在一个平板上,喷笔与待粘接件距离10cm,并且笔尖垂直于待粘接件,喷涂阳离子基元A溶液,吹干,阳离子基元A层的厚度为0.1~2μm,然后在阳离子基元A层的上面喷涂阴离子基元B-C-D-E溶液,吹干,阴离子基元B-C-D-E的厚度为0.2~3μm,上述操作为一个喷涂周期,记为A/(B-C-D-E),每个喷涂周期在待粘接件上制备的高分子粘合膜厚度为0.3~5μm;重复n个喷涂周期,在待粘接件上制备A/(B-C-D-E)*n高分子粘合膜,n为自然数;c.2.2浸泡方式的制备方法如下:室温下,将步骤c.1待粘接件的表面处理方法处理过的任意一个待粘接件,依次在上述的阳离子基元A溶液、去离子水、阴离子基元B-C-D-E溶液、去离子水中分别浸泡5~30min、1~5min、5~30min和1~5min,吹干,作为一个浸泡周期,记为A/(B-C-D-E);其中,阳离子基元A层的厚度为0.1~2μm,阴离子基元B-C-D-E的厚度为0.2~3μm,每个浸泡周期在待粘接件上制备的高分子粘合膜的厚度为0.3~5μm,重复n个浸泡周期,得到A/(B-C-D-E)*n高分子粘合膜,n为自然数;d.防冻且防水的A/(B-C-D-E)*n@PVA高分子粘合膜在待粘接件上的制备室温下,将步骤c.2.1或c.2.2两种方法在待粘接件上刚制备好的A/(B-C-D-E)*n高分子粘合膜的表面分别均匀喷撒上一层厚度为3~10μm的PVA粉末,1min后,将其放在去离子水中待PVA完全溶胀后取出,制备防冻且防水的A/(B-C-D-E)*n@PVA高分子粘合膜,干燥,备用。2.如权利要求1所述的一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法,其特征在于,所述的柔性的待粘接为纸制品或塑料制品,所述的刚性的待粘接件为石英片、玻璃片或硅片。3.如权利要求2所述的一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法,其特征在于,所述的塑料制品为聚乙烯膜。4.如权利要求1所述的一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法,其特征在于,所述的高分子粘合膜为(PEI/HA)*10和(PEI/HA)*10@PVA,阳离子基元A是PEI,阴离子基元是HA,制备的步骤和条件如下:a.阳离子基元A为PEI溶液的制备室温下,将0.2g分子量为2.5×105的阳离子基元PEI和100mL去离子水置于反应器中,搅拌均匀,得到质量体积浓度为2.0mg/mL阳离子基元PEI溶液;用盐酸调节该溶液的pH为9.5,备用;b.阴离子基元HA溶液的制备将0.2g分子量为2×106的HA和100mL去离子水置于反应器中,搅拌均匀,得到质量体积浓度为2.0mg/mL阴离子基元HA溶液,用盐酸调节该溶液的pH为4.0,备用;c.防冻且防水高分子粘合膜(PEI/HA)*10的制备c.1待粘接正方形玻璃片的表面处理:用无水乙醇将正方形待粘接正方形玻璃片表面擦拭干净,得到表面处理过的待粘接正方形玻璃片;c.2防冻且防水高分子粘合膜(PEI/HA)*10在待粘接正方形玻璃片上有喷涂方式的制备方法或浸泡方式的制备方法;c.2.1喷涂方式的制备方法如下:室温下,将步骤c.1表面处理过的一个待粘接件正方形玻璃片固定在一个平板上,喷笔与待粘接正方形玻璃片距离10cm,并且笔尖垂直于待粘接正方形玻璃片,喷涂阳离子基元PEI溶液,吹干,阳离子基元PEI层的厚度为0.1μm,然后在离子基元PEI层的上面喷涂阴离子基元HA溶液,吹干,阴离子基元HA的厚度为0.2μm,上述操作为一个喷涂周期,记为PEI/HA,每层在待粘接正方形玻璃片上制备的高分子粘合膜PEI/HA的厚度为0.3μm;重复10个喷涂周期,在待粘接正方形玻璃片上制备厚度为3μm的(PEI/HA)*10高分子粘合膜;c.2.2浸泡方式的制备方法如下:室温下,将步骤c.1得到表面处理过的待粘接正方形玻璃片,依次在上述的阳离子基元PEI溶液、去离子水、阴离子基元HA溶液、去离子水中分别浸泡5min、1min,5min、1min作为一个浸泡周期,记为PEI/HA;阳离子基元PEI层的厚度为0.1μm,阴离子基元HA层的厚度为0.2μm,每个浸泡周期在待粘接正方形玻璃片上制备的高分子粘合膜的厚度为0.3μm,重复10个浸泡周期,得到厚度为3μm的(PEI/HA)*10高分子粘合膜;d.防冻且防水的(PEI/HA)*10@PVA高分子粘合膜在待粘接正方形玻璃片上的制备室温下,将步骤c.2.1或c.2.2两种方法刚制备好的在待粘接正方形玻璃片上制备的(PEI/HA)*10高分子粘合膜的表面分别均匀喷涂上一层厚度为3μm的PVA粉末,1min后,将其放在去离子水中待PVA完全溶胀后取出,在待粘接正方形玻璃片上制备(PEI/HA)*10@PVA高分子粘合膜,干燥后备用。5.如权利要求1所述的一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法,其特征在于,所述的高分子粘合膜为(PEI/HA-PVA)*30和(PEI/HA-PVA)*30@PVA,阳离子基元A是PEI,阴离子基元是HA-PVA,HA:PVA的质量体积浓度比为2:0.22,制备的步骤和条件如下:a.阳离子基元A为PEI溶液的制备室温下,将0.5g分子量为1.7×104的阳离子基元PEI和100mL去离子水置于反应器中,搅拌均匀,得到质量体积浓度为5.0mg/mL阳离子基元PEI溶液;用盐酸调节该溶液的pH为11.5,备用;b.阴离子基元HA-PVA溶液的制备将0.2g分子量为2×106的HA和50mL去离子水置于反应器中,搅拌均匀,再将50mL质量体积浓度为0.44mg/mL的分子量为2×103的PVA加入,搅拌均匀,得到质量体积浓度为2.22mg/mL阴离子基元HA-PVA溶液,用盐酸调节该溶液的pH为2.5,HA:PVA的质量比为2:0.22,备用;c.防冻且防水高分子粘合膜(PEI/HA-PVA)*30的制备c.1待粘接件的表面处理:用无水乙醇将待粘接三角形石英片和六边形硅片表面分别擦拭干净,得到表面处理过的待粘接三角形石英片和六边形硅片;c.2防冻且防水高分子粘合膜(PEI/HA-PVA)*30在待粘接六边形硅片上的喷涂方式制备c.2.1喷涂方式的制备方法如下:室温下,将步骤c.1表面处理过的待粘接六边形硅片固定在一个平板上,喷笔与待粘接六边形硅片距离10cm,并且笔尖垂直于待粘接六边形硅片,进行如下喷涂:喷涂阳离子基元PEI溶液,吹干,阳离子基元PEI层的厚度为0.4μm,然后在阳离子基元PEI层的上面喷涂阴离子基元HA-PVA溶液,吹干,阴离子基元HA-PVA的厚度为0.6μm,上述操作为一个喷涂周期,记为PEI/HA-PVA,每层在待粘接六边形硅片上制备的高分子粘合膜PEI/HA-PVA的厚度为1.0μm;重复30个喷涂周期,在待粘接六边形硅片上制备厚度为30μm的(PEI/HA-PVA)*30高分子粘合膜;c.2.2浸泡方式的制备方法如下:室温下,将步骤c.1得到表面处理过的待粘接六边形硅片,依次在上述的阳离子基元PEI溶液、去离子水、阴离子基元HA-PVA溶液、去离子水中分别浸泡15min、3min,15min、3min作为一个浸泡周期,记为PEI/HA-PVA;阳离子基元PEI层的厚度为0.4μm,阴离子基元HA-PVA层的厚度为0.6μm,每个浸泡周期在待粘接六边形硅片上制备的高分子粘合膜的厚度为1.0μm,重复30个浸泡周期,得到厚度为30μm的(PEI/HA-PVA)*30高分子粘合膜;d.防冻且防水的(PEI/HA-PVA)*30@PVA高分子粘合膜在待粘接六边形硅片上的制备室温下,将步骤c.2.1或c.2.2两种方法刚制备好的在待粘接六边形硅片上制备的(PEI/HA-PVA)*30高分子粘合膜的表面分别手动用药匙均匀涂上一层厚度为5μm的PVA粉末,1min后,将其放在去离子水中待PVA完全溶胀后取出,在待粘接六边形硅片上制备(PEI/HA-PVA)*30@PVA高分子粘合膜,干燥后备用。6.如权利要求1所述的一种防冻且防水的高分子粘合膜的制法,其特征在于,所述的高分子粘合膜为(PEI/HA-PAAS-DA)*50和(PEI/HA-PAAS-DA)*50@PVA,阳离子基元A是PEI,阴离子基元是HA-PVA-DA,HA:PVA:DA的质量比为2:3:3,制备的步骤和条件如下:a.阳离子基元A为PEI溶液的制备室温下,将1.0g分子量为7.5×105的阳离子基元PEI和100mL去离子水置于反应器中,搅拌均匀,得到质量体积浓度为10mg/mL阳离子基元PEI溶液;用盐酸调节该溶液的pH为7.5,备用;b.阴离子基元HA-PAAS-DA溶液的制备将0.2g分子量为2×103的HA和100mL去离子水置于反应器中,搅拌均匀,再将0.3g分子量为2×103的PAAS加入,搅拌均匀,再将0.3g的DA加入,搅拌均匀,得到质量体积浓度为8mg/mL阴离子基元HA-PAAS-DA溶液,用盐酸调节该溶液的pH为7.0,HA:PAAS:DA的质量比为2:3:3,备用;c.防冻且防水高分子粘合膜(PEI/HA-PAAS-DA)*50的制备c.1待粘接件的表面处理:用无水乙醇将待粘接五边形玻璃片擦拭干净,得到表面处理过的待粘接五边形玻璃片;c.2防...

【专利技术属性】
技术研发人员:张健夫王丹纪捷易宇亮孛满江
申请(专利权)人:长春理工大学
类型:发明
国别省市:吉林,22

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