防霉型粘合剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种用于粘合剂的防腐剂，其包括月桂酰精氨酸乙酯(LAE)离子对衍生物。本发明专利技术还提供制备含有所述防腐剂的粘合剂的方法及其制备的防霉型粘合剂。本发明专利技术的粘合剂，其防腐剂具有天然无毒、高效抑菌、易于降解、环境友好的特点。友好的特点。

【技术实现步骤摘要】
防霉型粘合剂及其制备方法和应用
[0001]本申请是申请日为2019年6月21日、申请号为201910544738.7、专利技术名称为“防霉型粘合剂及其制备方法和应用”的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及防霉型粘合剂，具体是涉及含有月桂酰精氨酸乙酯衍生物(离子对化合物)的粘合剂，该月桂酰精氨酸乙酯离子对具有抗菌效果，能帮助粘合剂在发挥粘结功能的同时，还能保持粘合剂稳定和发挥抗菌防腐效果。

技术介绍

[0003]粘合剂通常包括工业粘合剂(如金属零件黏胶、建筑材料粘附剂或填缝剂)，日用粘合剂(如胶水、胶棒)、医用粘合剂(如软组织用粘合剂、牙科用粘合剂、骨科粘合剂、皮肤用压敏胶、皮肤粘合胶等)。这些粘合剂主要通过有机黏胶物质来发挥粘合作用，例如各种有机纤维素(如淀粉类、高分子纤维素类)、聚醋酸乙烯酯、各种有机树脂(如氨基树脂、有机硅树脂、丙烯酸改性树脂)、以及生物粘合物质(如生物凝胶、胶质蛋白等)，这些有机类粘合剂随着时间延长，易于被微生物变质发霉，或遇水和阳光容易失活失效，从而影响使用效果。
[0004]因此，目前如何在保持粘合作用的同时，尽可能降低微生物霉变和/或外界环境因素变质的影响，成为粘合剂的研究热点。
[0005]中国专利技术专利申请2017107142581、“一种防霉天然粘合剂”公开了以硼砂以及硼酸为防腐剂，与其他粘合剂成分、稳定剂、消泡剂等相互配合，制备了天然的防霉型粘合剂，具有一定的防霉性能好、使用时间较长的优点。
[0006]月桂酰精氨酸乙酯(Ethyl lauroyl arginate，LAE)是一种由脂肪酸和二元氨基酸缩合而成的有机物，为白色吸湿性固体，在pH3～7范围内化学性质稳定，熔点50～58℃，该温度下247g的LAE可分散于1kg的水中，它在水和油中的分配系数大于10，即主要存在于水相中。研究发现，月桂酰精氨酸乙酯LAE具有抗菌能力强、生物毒性低、体内代谢效果好、与环境相容性高的特点。而其中最具代表性的特点是月桂酰精氨酸乙酯代谢无残留，相关研究显示月桂酰精氨酸乙酯在人体与动物体内可快速进行自然代谢，生成月桂酸和精氨酸，进一步被代谢为鸟氨酸、尿素、二氧化碳和水。月桂酰精氨酸乙酯代谢过程中所产生的所有初级代谢产物及终产物都是无毒无害的，与人和动物日常摄取的食物在体内的代谢产物相同。
[0007]2005年，美国FDA批准LAE为GRAS(一般公认安全)类食品添加剂，2007年通过了欧洲食品安全管理局(EFSA)的安全食品认证，2011年国际食品法典委员会将LAE列入食品添加剂通用法典标准中，许可LAE作为防腐剂用于20多种食品及生鲜农产品中。
[0008]中国专利技术专利申请201610679678、“一种耐水防霉淀粉胶及其制备方法”公开了以LAE和5
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氯
‑2‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮作为防霉剂，与其他淀粉胶成分相互配合，从而制备了耐水和防霉的淀粉胶，该专利技术生产出来的淀粉胶耐水性能和防霉性能好，使用寿命长。
[0009]然而，涉及LAE及其盐作为防霉剂的粘合剂专利技术研究，目前还较少受到重视，同时还需要进一步改进。面对全球最大的工业、医用和日用粘合剂的市场，我国需要一种新的高效、无毒、稳定的防霉型粘合剂。
[0010]综上所述，现有技术中已经开展对LAE的研究，但还未见将LAE、甚至是LAE衍生物用于制备防霉型粘合剂的相关报道。

技术实现思路

[0011]本专利技术原理之一在于，根据月桂酰精氨酸乙酯LAE具有抗菌能力强、生物毒性低、体内代谢效果好、与环境相容性高且常温下与其他化合物不发生反应的特点，进一步对LAE进行改进，获得一种新型衍生物，即将LAE与有机酸盐发生缩合反应，从而获得LAE离子对化合物。该离子对化合物作为粘合剂中的抑菌剂和防腐剂成分，相对于LAE具有抑菌效果更好、且使用剂量更低的优点，从而更利于制备天然无毒、稳定的防霉型粘合剂。其中，所述LAE离子对化合物成分作为主要或唯一的抑菌和防腐成分。
[0012]因此，本专利技术第一个专利技术目的是提供LAE离子对化合物用于制备防霉型粘合剂的用途，其中所述LAE离子对化合物具有如下式(III)所示结构式：
[0013][0014]其中，所述RCOO
‑
有机酸或盐选自具有抗菌活性的水杨酸、甲酸、甲酸铵、甲酸钙、乙酸、双乙酸钠、丙酸、丙酸铵、丙酸钠、丙酸钙、丁酸、丁酸钠、乳酸、苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钠、山梨酸钾、富马酸、柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钙、酒石酸、苹果酸、磷酸、碳酸钠、草酸或碳酸；优选地，所述有机酸盐选自烟酸、酒石酸、草酸。
[0015]在上述任一实施方案中，所述防霉型粘合剂是工业粘合剂(如金属零件黏胶、建筑材料粘附剂或填缝剂)，日用粘合剂(如胶水、胶棒)、医用粘合剂(如软组织用粘合剂、牙科用粘合剂、骨科粘合剂、皮肤用压敏胶、皮肤粘合胶等)。
[0016]在一个实施方案中，所述LAE离子对化合物在防霉型粘合剂中的质量百分比浓度为0.001
‑
2％；优选地，为0.001
‑
0.01％、0.01
‑
0.1％、0.05
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0.1％、0.1
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0.2％、0.1
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1％、1
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2％或1.5
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2％；进一步优选地，为0.1
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1％或0.1
‑
0.2％。
[0017]本专利技术第三个专利技术目的是提供制备含有上述LAE离子对化合物的防霉型粘合剂的方法，步骤包括：
[0018](1)加热溶解式(II)所示的化合物，而后加入有机酸盐溶液；
[0019](2)充分搅拌混匀，并在加热的条件下，反应生成LAE离子度化合物，所述反应如下反应式所示：
[0020][0021]其中，所述RCOO
‑
有机酸或盐选自具有抗菌活性的水杨酸、甲酸、甲酸铵、甲酸钙、乙酸、双乙酸钠、丙酸、丙酸铵、丙酸钠、丙酸钙、丁酸、丁酸钠、乳酸、苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钠、山梨酸钾、富马酸、柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钙、酒石酸、苹果酸、磷酸、碳酸钠、草酸或碳酸；优选地，所述有机酸盐选自烟酸、酒石酸、草酸。
[0022](3)充分反应后，冷却室温，纯化后真空干燥，从而制备式(III)所示的月桂酰精氨酸乙酯有机酸离子对化合物；
[0023](4)在容器中，将LAE离子对化合物溶于有机溶剂中，获得离子对化合物母液；
[0024](5)室温下，取上述母液加入防霉型粘合剂的基质中，充分搅拌，从而获得防霉型粘合剂。
[0025]步骤(1)中，所述加热溶解的温度为50℃
‑
100℃；优选地，为90℃。
[0026]步骤(2)中，所述反应的温度为50℃
‑
100℃；优选地，为90℃。
[0027]步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.LAE离子对化合物用于制备防霉型粘合剂的用途，其特征在于，所述LAE离子对化合物具有如下式(III)所示结构式；所述RCOO
‑
的有机酸盐选自具有抗菌活性的乙酸盐、双乙酸钠、丙酸铵、丙酸钠、丙酸钙、丁酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钠、山梨酸钾、富马酸盐、酒石酸盐、磷酸盐、碳酸钠；其中，所述LAE离子对化合物是通过以下缩合反应而制备：(1)加热溶解式(II)所示的化合物，而后加入RCOO
‑
有机酸盐溶液；(2)充分搅拌混匀，并在加热至90℃的条件下发生缩合反应得到LAE离子对化合物，所述缩合反应如下反应式所示：(3)充分反应后，冷却室温，纯净水洗涤纯化后真空干燥，从而制备纯化的LAE离子对化合物。2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述有机酸盐选自酒石酸盐和乙酸盐。
3.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述防霉型粘合剂选自工业粘合剂、日用粘合剂、医用粘合剂。4.如权利要求3所述的用途，其特征在于，所述工业粘合剂包括金属零件黏胶、建筑材料粘附剂或填缝剂；所述日用粘合剂包括胶水、胶棒；所述医用粘合剂包括软组织用粘合剂、牙科用粘合剂、骨科粘合剂、皮肤用压敏胶、皮肤粘合胶。5.如权利要求4所述的用途，其特征在于，所述LAE离子对在防霉型粘合剂的基质溶液中的质量百分比浓度为0.001
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2％。6.如权利要求5所述的用途，其特征在于，所述LAE离子对化合物在防霉型粘合剂中的质量百分比浓度为0.001
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【专利技术属性】
技术研发人员：易正芳，邵婷，仇文卫，王李婷，刘明耀，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：