一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶及其制备方法，按重量之和100％计算，热熔胶由50.3％～70.2％的氨基酸和余量的脂肪酸组成；其制备方法为：将氨基酸溶于二次蒸馏水中得到澄清、透明的溶液，在室温搅拌的条件下，将氨基酸的水溶液逐滴加入到脂肪酸液体中，待氨基酸滴加完全后，立即超声震荡，使其混合均匀。在120℃的油浴中加热12h，所得混合溶液先经加热蒸发除水，然后在60℃的真空烘箱进一步干燥，冷却至室温得坚硬的固体。所得热熔胶可在中等温度条件下实现对多种基片的有效粘接且对绝大多数有机溶剂具有良好的耐受性，但遇水可快速降解。但遇水可快速降解。但遇水可快速降解。

【技术实现步骤摘要】
一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及材料科学
，更具体的说是涉及一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]在过去的一个世纪里，具有良好粘接性能的胶粘剂得到快速发展，并在众多领域展现了不可替代的重要作用。其中，与传统的溶剂型胶粘剂相比，无溶剂的热熔胶在各方面都表现出了优异的性能。热熔胶是无溶剂的热塑性固体材料，其特点是在低温下是固体，在高温是低粘度流体。由于其通过冷却即固化并且固化速度快，粘接强度大、机械性能好、易于加工处理，与大多数材料兼容以及优异的附着力等优点被用于各种制造工艺，包括装订、包装、物品拼接、盒子和纸盒热密封、墙体和屋顶的渗漏和裂缝填充、日常机器和设备、组织黏附以及其他压敏性应用，如邮票和信封等方面。热熔胶发挥着越来越明显的作用。大多数热熔胶是利用高分子材料为体系，例如对聚酰胺、聚酯、聚氨酯、乙烯醋酸乙烯酯等热塑性材料进行改性(X.D.Jin,G.S.Hu,Y,F.Yang,X.M.Zhou and B.B.Wang,J.Adhes.Sci.Technol.,2009,23,779
–
785)(Y.Wang,S.J.Li,W.Y.Yao,H.Chen and W.H.Guo,Mater.Res.Express,2019,6,055319)。
[0003]然而，高分子热熔胶材料存在毒性高，降解难，回收差等缺点，会对环境造成不可逆转的污染。这些问题促使人们开发环境友好、可再生、生物相容性好的热熔胶材料。
[0004]目前，研发的重点集中在天然高分子材料的改性方面或新型人造高分子的合成。而基于天然小分子的热熔胶材料却鲜有报道。天然小分子具有制备简单，材料易得等独特优势。
[0005]申请人发现，氨基酸来源广泛，化学性能多样，具有可吸收性、无毒性、低刺激反应的生态友好性、成本低等优点，是构建热熔胶的理想之选。因此，本专利技术利用氨基酸与脂肪酸小分子为原料，得到了一类一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶材料。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶及其制备方法，所得热熔胶对多种固体基材如木头、钛、不锈钢、聚醚醚酮、玻璃基片具有良好的粘接能力。重要的是，该热熔胶对石油醚、正己烷、环己烷、甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、丙酮、乙腈、甲醇等有机溶剂具有良好的耐受性，但遇水之后可很快溶解，是一类便于制备、存储、运输，遇水可溶，可回收、可重复利用的热熔胶。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶，按重量百分比计，由50.3～70.2％的氨基酸和余量脂肪酸组成。
[0009]优选的，所述氨基酸为精氨酸或高精氨酸的任一种或两种混合。
[0010]优选的，所述脂肪酸为饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸。
[0011]优选的，所述脂肪酸为丙酸、正丁酸、正戊酸、正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸、2
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甲基己酸、2,2
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二甲基戊酸和5
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(6)
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癸烯酸混合物中的任一种或多种混合。
[0012]由上述原料所组成的热熔胶对多种固体基材如木头、钛、不锈钢、聚醚醚酮、玻璃基片具有良好的粘接能力；对石油醚、正己烷、环己烷、甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、丙酮、乙腈、甲醇等有机溶剂具有良好的耐受性。
[0013]本专利技术的另一个目的在于提供上述的一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
[0014](1)按上述各原料用量称取氨基酸固体粉末和脂肪酸液体，备用；
[0015](2)将氨基酸固体粉末溶于二次蒸馏水中，得到澄清、透明的溶液，然后在室温搅拌的条件下，将氨基酸的水溶液逐滴加入到脂肪酸液体中，待氨基酸滴加完全后，立即超声震荡，使其混合均匀，得混合液；
[0016](3)混合液经加热，干燥，然后冷却至室温得固体热熔胶。
[0017]固体热熔胶在加热至120℃时形成具有高度黏性，可拉丝的热熔胶。将热熔胶冷却到室温时，重新固化转变为坚硬的固体。
[0018]优选的，步骤(2)中所述氨基酸固体粉末和二次蒸馏水的摩尔比为9:250。
[0019]优选的，步骤(2)中所述搅拌速度为500rpm。
[0020]优选的，步骤(2)中所述超声频率为40KHz；超声时间为10min。
[0021]优选的，步骤(2)中还包括：根据混合液的成分选择是否调节其pH的范围为5
‑
9。
[0022]在本专利技术中，根据混合液的成分调节其pH是因为精氨酸溶液和脂肪酸混合后的PH环境下加热干燥可以形成热熔胶，而高精氨酸溶液和脂肪酸混合后的pH环境不能成胶，因此需要对其pH进行调节。
[0023]优选的，步骤(3)中所述加热为在120℃油浴中加热12h；所述干燥为在60℃的真空烘箱中干燥12h。
[0024]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0025]本专利技术以简单易得的氨基酸与脂肪酸为原料，利用氨基酸与脂肪酸之间的静电作用，氢键作用，及脂肪酸的疏水作用制备了热熔胶。本专利技术所述的包含氨基酸与脂肪酸热熔胶的制备工艺简便，条件温和，无毒，无公害，是一种节能、绿色、环保的合成方法。这种新型热熔胶不仅能加工成粉末样品进行分装，储存和运输，也可以溶于水溶液中进行回收，及蒸发除水实现重复利用。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例1中精氨酸/正丁酸热熔胶的数码照片，其中，图1a为室温下热熔胶照片；图1b为120℃下热熔胶可拉丝的数码照片；
[0028]图2为本专利技术实施例1中精氨酸/正丁酸热熔胶的1H NMR；
[0029]图3为本专利技术实施例1中精氨酸/正丁酸热熔胶的红外光谱；
[0030]图4为本专利技术实施例1中精氨酸/正丁酸热熔胶粘接钛基片拉起10Kg重物的数码照片；
[0031]图5为本专利技术实施例1中精氨酸/正丁酸热熔胶粘接不同固体基片的剪切拉伸强度柱形图；
[0032]图6为本专利技术实施例1中精氨酸/正丁酸热熔胶遇水溶解，可回收再利用的数码照片。
具体实施方式
[0033]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]实施例1
[0035]一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶，其特征在于，按重量百分比计，由50.3～70.2％的氨基酸和余量脂肪酸组成。2.根据权利要求1所述的一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶，其特征在于，所述氨基酸为精氨酸或高精氨酸中的任一种或两种混合。3.根据权利要求1所述的一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶，其特征在于，所述脂肪酸为饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸。4.根据权利要求3所述的一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶，其特征在于，所述脂肪酸为丙酸、正丁酸、正戊酸、正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸、2
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甲基己酸、2,2
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二甲基戊酸和5
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(6)
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癸烯酸混合物中的任一种或多种混合。5.一种由氨基酸与脂肪酸形成的热熔胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按权利要求1
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4任一所述各原料用量称取氨基酸固体粉末和脂肪酸液体，备用；(2)将氨基酸固体粉末溶于水中，然后在室温搅拌的条件下，将氨基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文，王雪，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：