一种聚硫氨酯胶黏剂的制备方法技术

一种聚硫氨酯胶黏剂的制备方法，包括：将硫醇可聚合单体和异氰酸酯单体，或者硫醇可聚合单体、异氰酸酯单体和增强基在室温环境下混合，搅拌反应至少20分钟，制备成预聚体；在预聚体中滴加促进剂，混匀后形成聚硫氨酯胶黏剂；其中，按照质量分数计算，所述硫醇可聚合单体50

【技术实现步骤摘要】
一种聚硫氨酯胶黏剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及胶黏剂制备
，具体涉及一种聚硫氨酯胶黏剂的制备方法。

技术介绍

[0002]胶黏剂也称为黏合剂，是将同种或者不同种类的固体表面材料黏合在一起的媒介物，其一般是以天然活性合成化合物为主体制备而成的胶黏材料。按照来源可以分为天然胶黏剂和合成胶黏剂，天然胶黏剂主要由天然动、植物的胶黏物质制成，如：皮胶、骨胶、淀粉胶、蛋白胶、树脂胶、天然橡胶等，特点是能充分利用自然资源，且具有较好的环保性能。天然的胶黏剂价格低廉、无毒或者低毒、加工简易，但也存在不耐潮、强度低等特点，应用范围受到一定限制。合成胶黏剂以合成聚合物或者预聚体、单体等为主料制成。常用的合成胶黏剂有氨基树脂胶黏剂、酚醛树脂胶黏剂、烯类高聚物胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、聚硫氨酯胶黏剂以及环氧树脂胶黏剂等，其一般除主料外，还可根据具体情况和需求加入固化剂、增柔剂、无机填料和溶剂等，合成胶黏剂种类繁多，性能优异，是一种被广泛使用的胶粘材料。
[0003]近年来，胶黏剂已广泛应用于日常生活和工业领域，包括制鞋、3D打印、电子设备、木材加工、建筑、包装行业和航空航天领域。聚氨酯胶黏剂是由分子链中含有氨酯基和异氰酸酯基的高分子胶黏剂，是由异氰酸酯和含羟基化合物如聚醚、聚酯、蓖麻油或者多元醇化合得到。聚氨酯胶粘剂由于其优异的力学性能、极佳的抗撕裂强度性能、耐冲击性和耐溶剂性而被广泛应用于许多领域。但是，聚氨酯胶黏剂仍然存在着界面粘合力差、固化条件要求比较高，例如需要在高温下固化(一般在120℃以上)、粘接时间长(一般在10分钟以上)、挥发性溶剂污染、难降解造环境污染等一系列问题，这些都可能给其应用带来各种各样的困难。例如，市面上目前比较常用的固化胶Locite
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3542和3M
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2665，在使用前需要高温加热溶化，且施胶后存在粘接强度较低、无法重复利用、溶剂挥发造成环境污染等问题。因此，开发具有超强粘接强度、优异拉伸性能、温和固化条件、良好导热性能、无溶剂和具有自愈合能力的胶黏剂受到越来越多的关注。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术提供了一种聚硫氨酯胶黏剂的制备方法，以解决现有技术的聚氨酯胶黏剂存在粘接强度较低、无法重复利用，且溶剂挥发导致环境污染等技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种聚硫氨酯胶黏剂的制备方法，其包括以下步骤：步骤S1、将硫醇可聚合单体和异氰酸酯单体，或者硫醇可聚合单体、异氰酸酯单体和增强基在室温环境下混合，搅拌反应至少20分钟，制备成预聚体；步骤S2、在预聚体中滴加促进剂，混匀后形成聚硫氨酯胶黏剂；其中，按照质量分数计算，所述步骤S1
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步骤S2中的硫醇可聚合单体、异氰酸酯单体、增强基和促进剂分别为：硫醇可聚合单体50
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90份
异氰酸酯单体10
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50份增强基0
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10份促进剂0.001
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5份。
[0006]作为本专利技术的进一步优选技术方案，按照质量分数计算，所述步骤S1
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步骤S2中的硫醇可聚合单体、异氰酸酯单体、增强基和促进剂分别为：硫醇可聚合单体50
‑
90份异氰酸酯单体10
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50份增强基0.1
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3份促进剂0.001
‑
5份。
[0007]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述增强基为改性碳纳米管。
[0008]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述改性碳纳米管由以下方式制成：步骤1、在保护气体氛围下，将碳纳米管分散在溶剂中，然后滴加异氰酸酯单体和促进剂，放置在50～100
°
C的油浴锅中搅拌5~8h。
[0009]步骤2、将步骤1中搅拌处理后的混合液体倒入离心管中，并采用离心机进行离心，离心转速为1500～5000转/分钟，时间为10~20分钟后，然后倒去废液；步骤3、将步骤2重复4～6次，将得到的黑色粉末，在80~120
°
C下真空干燥至少48h，以得到改性碳纳米管。
[0010]作为本专利技术的进一步优选技术方案，按照质量分数计算，所述步骤1
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步骤3中的溶剂、碳纳米管、异氰酸酯单体和促进剂分别为：溶剂50份碳纳米管5
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40份异氰酸酯单体20
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55份促进剂0.001
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5份；作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述碳纳米管为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、羧基化多壁碳纳米管以及羟基化多壁碳纳米管中的至少一种。
[0011]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述溶剂为甲苯、二氯甲烷、氯仿、N,N
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二甲基甲酰胺中的至少一种。
[0012]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述硫醇可聚合单体为三羟甲基三（3
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巯基丙酸酯）、季戊四醇四（3
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巯基丙酸酯）、六（3
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巯基丙酸）二季戊四酸酯、聚硫醇Capcure3
‑
800中一种或多种。
[0013]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述异氰酸酯单体为4,4'
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二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1,3
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双(1
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异氰酸根
‑1‑
甲基乙基)苯中的一种或多种。
[0014]作为本专利技术的进一步优选技术方案，所述促进剂为N,N
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二异丙基乙胺。
[0015]本专利技术的聚硫氨酯胶黏剂的制备方法，通过采用上述技术方案，可以达到如下有益效果：1）本专利技术的制备方法简单，反应温和，而且不会对环境造成污染；2）本专利技术制备得到的聚硫氨酯胶黏剂所形成的粘接材料，可具有高粘接强度、优异力学性能、可自修复、无溶剂型且光学透过率与普通玻璃相近；
3）本专利技术可通过对增强基含量的调控，从而可达到对聚硫氨酯胶黏剂体系的导热系数、力学性能、光学透过率的调控。
附图说明
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]图1为改性碳纳米管的改性机理图；图2为本专利技术提供的实施例1所制备的聚硫氨酯胶黏剂的粘接性能测试结果与普通商业化涂胶性能对比图；图3为本专利技术提供的实施例1所制备的聚硫氨酯胶黏剂自修复功能的性能展示图一；图4为本专利技术提供的实施例1所制备的聚硫氨酯胶黏剂自修复功能的性能展示图二；图5为本专利技术提供的实施例3中所制备的不同试样中改性碳纳米管含量的扫描电镜图。
[0018]本专利技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0019]下面将结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚硫氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将硫醇可聚合单体和异氰酸酯单体，或者硫醇可聚合单体、异氰酸酯单体和增强基在室温环境下混合，搅拌反应至少20分钟，制备成预聚体；步骤S2、在预聚体中滴加促进剂，混匀后形成聚硫氨酯胶黏剂；其中，按照质量分数计算，所述步骤S1
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步骤S2中的硫醇可聚合单体、异氰酸酯单体、增强基和促进剂分别为：硫醇可聚合单体50
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90份异氰酸酯单体10
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50份增强基0
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10份促进剂0.001
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5份。2.根据权利要求1所述的聚硫氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，按照质量分数计算，所述步骤S1
‑
步骤S2中的硫醇可聚合单体、异氰酸酯单体、增强基和促进剂分别为：硫醇可聚合单体50
‑
90份异氰酸酯单体10
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50份增强基0.1
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3份促进剂0.001
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5份。3.根据权利要求1或2所述的聚硫氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述增强基为改性碳纳米管。4.根据权利要求3所述的聚硫氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述改性碳纳米管由以下方式制成：步骤1、在保护气体氛围下，将碳纳米管分散在溶剂中，然后滴加异氰酸酯单体和促进剂，放置在50～100
°
C的油浴锅中搅拌5~8h。5.步骤2、将步骤1中搅拌处理后的混合液体倒入离心管中，并采用离心机进行离心，离心转速为1500～5000转/分钟，时间为10~20分钟后，然后倒去废液；步骤3、将步骤2重复4～6次，将得到的黑色粉末，在80~120
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨槐，沈基源，胡威，张兰英，孙畅，郅晓，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：