绿色无溶剂生物基抗菌胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种绿色无溶剂生物基抗菌胶粘剂及其制备方法。该胶粘剂为包含第一单体、第二单体和催化剂的多组分胶粘剂。其中，第一单体为包含至少两个烯烃基的联苯二酚类衍生物，第二单体为多巯基化合物。使用时，将各组分按配比混合加热熔化，然后涂覆至基材表面，在加热条件下引发固化即可实现对基材的粘结。本发明专利技术制备的胶粘剂固化交联后可形成树枝状或网状结构的聚合物，从而显著增强胶黏剂本体强度，防止胶粘剂由于自身断裂导致的粘结强度低的问题，具有绿色无污染、无溶剂、固化粘结速度快、粘结强度高、抗菌性能优异的特点。抗菌性能优异的特点。抗菌性能优异的特点。

【技术实现步骤摘要】
绿色无溶剂生物基抗菌胶粘剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及胶粘剂
，尤其涉及一种绿色无溶剂生物基抗菌胶粘 剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]胶粘剂(adhesive)是通过界面的黏附和内聚等作用，能使两种或两种以 上的制件或材料连接在一起的天然的或合成的、有机的或无机的一类物质。
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胶粘剂”是通用的标准术语，亦包括其他一些胶水、胶泥、胶浆、胶膏等。 胶粘剂在工业和生活中均有广泛的应用，在工业生产中能够简化工业、降低 成本。
[0003]目前，普通胶粘剂存在一定的污染问题：挥发性有机化合物(VOC)在 胶粘剂中存在的很多，如溶剂型胶粘剂中的有机溶剂；三醛胶(酚醛、脲醛、 三聚氰胺甲醛)中的游离甲醛。这些易挥发性的物质排放到大气中，危害很 大，而且有些能够发生光化作用，产生臭氧，低层空间的臭氧污染大气，影 响生物的生长和人类的健康；有些卤代烃溶剂则是破坏大气臭氧层的物质。 有些芳香烃溶剂毒性很大，甚至有致癌性；甲基丙烯酸甲酯、二氧化硫、乙 胺等刺激性气味大，恶化了大气环境。
[0004]例如：环氧树脂胶粘剂中的有害物质主要有芳香胺、乙二胺、二甲基丙 胺、顺酐、十二烯基丁二酸酐等固化剂；磷酸三甲酚酯、DBP、DOP等增塑 剂；501、690、丁二烯双环氧、环氧化苯乙烯、乙烯基环己烯双环氧(YJ一 132)、煤焦油等稀释剂；石英粉、石棉粉、三氧化二铬、铬酸锌、氧化铍等 填料。690稀释剂对皮肤有强烈过敏中毒作用。其中，丁二烯双环氧毒性最 大。乙烯基环己烯双环氧对皮肤有刺激性，还能使白鼠产生肉瘤。煤焦油对 环境和人体都有较大危害。
[0005]酚醛树脂胶粘剂中的游离苯酚和甲醛等，会污染环境，危及健康。苯酚 蒸气有刺激性，接触皮肤能引起中毒，吸入后会损害肾脏、空气中最高容许 浓度为5ppm。窒息性气味，对眼、鼻有强烈的刺激作用。使人流泪、过敏。 吸入甲醛蒸气会引起恶心、鼻炎、支气管炎和结膜炎，接触皮肤会引起过敏 或皮炎。
[0006]α
‑
氰基丙烯酸酯胶粘剂的阻聚剂：二氧化硫(S02)，具有刺激性臭味，会 造成大气污染。对眼睛和呼吸道有强烈的刺激作用，大量吸入可引起肺水肿、 喉水肿、声带痉挛而窒息。
[0007]目前抗菌胶粘剂多为在胶粘剂中掺混抗菌剂，混入的抗菌剂多一般分为 有机抗菌剂和无机抗菌剂，有机抗菌剂多为酚类醇类化合物，抗菌效果需要 通过小分子抗菌剂从胶粘剂中渗出来实现，短期效果强，但存在抗菌寿命短 的问题；无机抗菌剂多为含有抗菌性的金属离子，较有机抗菌剂而言，无机 抗菌剂缓释长效、性能稳定，但也存在着价格昂贵，重金属对人体不够安全 等隐患。
[0008]专利号为CN201911325342.X的专利文件公开了一种具有抗菌功能的淀 粉胶粘剂及其制备方法，在淀粉胶粘剂中引入石墨烯/纳米银复合材料，一方 面可以提高淀粉胶粘剂的抗菌性能，使淀粉胶粘剂在潮湿环境下仍然能保持 粘结性；另一方面，石墨烯材料提
高了淀粉胶粘剂的柔软性、回弹性和可塑 性，提高了工作性能。虽然该专利也利用了生物基材料制备胶粘剂，但其主 要抗菌成分为纳米银材料，一方面增加了胶粘剂的成本，另一方面石墨烯和 纳米银对人体健康存在潜在的风险，而且纳米银与淀粉胶粘剂基体之间为物 理混合，容易析出，抗菌耐久性得不到保障。
[0009]有鉴于此，有必要设计一种改进的绿色无溶剂生物基抗菌胶粘剂及其制 备方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0010]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种绿色无溶剂生 物基抗菌胶粘剂及其制备方法。该胶粘剂为包含多巯基化合物、包含至少两个烯 烃基的联苯二酚类衍生物和催化剂的多组分胶粘剂，将各组分混合加热熔化，然 后涂覆至基材表面，在光或热作用下即可引发固化实现粘结，具有绿色无污染、 无溶剂、固化粘结速度快、粘结强度高的特点。
[0011]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种绿色无溶剂生物基抗菌胶粘剂，所 述胶粘剂的组分包含第一单体、第二单体和催化剂，所述第一单体、第二单体和 催化剂的质量份数比为40
‑
50：50
‑
60：1
‑
3；
[0012]其中所述第一单体为包含至少两个烯烃基的联苯二酚类衍生物，所述第二 单体为多巯基化合物。
[0013]所述第一单体为5',5
‑
二烯丙基
‑
2,2'
‑
联苯二酚或其衍生物；所述第二单体为 三羟甲基丙烷三(3
‑
巯基丙酸)酯，所述催化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯或偶氮二 异丁腈。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述第一单体为5',5
‑
二烯丙基
‑
2,2'
‑
联苯二酚； 所述第二单体为三羟甲基丙烷三(3
‑
巯基丙酸)酯，所述催化剂为过氧化苯甲酸 叔丁酯或偶氮二异丁腈。
[0015]一种绿色无溶剂生物基抗菌胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
[0016]S1.将5',5
‑
二烯丙基
‑
2,2'
‑
联苯二酚与三羟甲基丙烷三(3
‑
巯基丙酸)酯在120℃ 下搅拌均匀，5',5
‑
二烯丙基
‑
2,2'
‑
联苯二酚与三羟甲基丙烷三(3
‑
巯基丙酸)酯的 质量份数比为40
‑
50：50
‑
60；
[0017]S2.将体系温度降至50℃以下，得到透明油状混合物；
[0018]S3.向S2中加入催化剂，其中，催化剂与S2混合物的质量份数比为1
‑
3： 100；
[0019]S4.将S3得到的混合物搅拌均匀，得到无色透明或黄色透明油状液体，即为 所述绿色无溶剂生物基抗菌胶粘剂。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]1.本专利技术提供的绿色无溶剂生物基抗菌胶粘剂，包括巯基化合物、包含至少 两个烯烃基的联苯二酚类衍生物和催化剂，混合后一起涂覆在基材的表面，在催 化剂作用下，乙烯基与多巯基交联形成含苯环的树枝状或网状结构，从而增强胶 粘剂自身强度，防止胶粘剂由于自身断裂导致的粘结强度低、粘结效果差的问题， 因此具有强粘结作用。其中，聚合物中的联苯二酚结构使得分子链上具有丰富的 羟基，酚羟基可以和金属形成络合物；或者与木材和无机基材表面的羟基形成大 量氢键；巯基也可与金属形成络合；在聚合时，双键在催化剂作用下产生的自由 基，可与基材表面游离基团形成化学键；硫醇烯聚合后产生
较强内应力，增强了 粘结剂本体强度，最终交联固化后使其粘结效果显著提高。
[0022]2.本专利技术提供的绿色无溶剂生物基抗菌胶粘剂，优选5',5
‑
二烯丙基
‑
2,2'
‑
联 苯二酚为第一单体，该物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绿色无溶剂生物基抗菌胶粘剂，其特征在于，所述胶粘剂的组分包含第一单体、第二单体和催化剂，所述第一单体、第二单体和催化剂的质量份数比为40
‑
50：50
‑
60：1
‑
3；其中，所述第一单体为包含至少两个烯烃基的联苯二酚类衍生物，所述第二单体为多巯基化合物。2.根据权利要求1所述的一种绿色无溶剂生物基抗菌胶粘剂，其特征在于，所述第一单体为5',5
‑
二烯丙基
‑
2,2'
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联苯二酚或其衍生物；所述第二单体为三羟甲基丙烷三(3
‑
巯基丙酸)酯，所述催化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯或偶氮二异丁腈...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨红军，王宗垒，王玉丽，刚汉林，庄燕，周应山，刘欣，徐卫林，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：