适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂及其制备方法和应用，以四氨基苯乙烯和酸性阴离子聚合物为单体至于室温条件20

High strength and long-acting adhesive suitable for a variety of harsh environments and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及黏合剂材料
，更具体地说涉及适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]无论在日常生活中还是在工业生产中，黏合剂都具有非常重要的应用。然而，目前已经报道的黏合剂大多数只能实现在干态环境下的黏附，当基质表面有水分或者其他液体时，液体会在基质表面形成一层膜阻碍黏合剂与基质表面接触，因此降低甚至消除黏合剂的黏附强度。虽然有少数黏合剂可以实现在一定的湿度或者水中对基质的黏附，但是这些黏合剂表现出了很多的缺陷，比如黏附强度低，固化时间长，制备复杂，需要光热刺激以及不能实现长期黏附等。并且这些黏合剂均不能实现在其他恶劣的环境下实现黏附，因此制备一种可在多种恶劣环境下与多种基质的均可长期稳定黏附的黏合剂是非常有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术克服了现有技术中的不足，现有的少数黏合剂能够在一定的湿度或者水中对基质的黏附，但是这些黏合剂表现存在黏附强度低、固化时间长、制备复杂、需要光热刺激以及不能实现长期黏附等缺陷，提供了适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂及其制备方法和应用，以酸性阴离子聚合物水溶液和四氨基苯乙烯(4
‑
AS)为单体，采用两性离子引发聚合的方法，形成以氢键，静电相互作用，π
‑
π堆积以及阳离子
‑
π等相作用为交联点的聚合物网络，并且随着固化时间延长，四氨基苯乙烯(4
‑
AS)的聚合效率增加，聚合物之间的交联密度增加而逐渐实现固化和黏附。
[0004]本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现。
[0005]适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂及其制备方法，以四氨基苯乙烯(4
‑
AS)和酸性阴离子聚合物为单体至于室温条件(20
‑
25℃)下搅拌15
‑
30s后，即得到适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂，其中，酸性阴离子聚合物采用聚丙烯酸(PAA)、聚衣康酸(PIA)、聚乙烯基苯磺酸(PSS)或者多聚磷酸(PPA)；四氨基苯乙烯(4
‑
AS)和酸性阴离子聚合物的质量比为(1
‑
2):(1
‑
3)。
[0006]四氨基苯乙烯(4
‑
AS)和酸性阴离子聚合物的质量比为1:2。
[0007]将酸性阴离子聚合物配制为酸性阴离子聚合物的水溶液，酸性阴离子聚合物的水溶液中，酸性阴离子聚合物的质量百分数为25
‑
35％。
[0008]酸性阴离子聚合物的水溶液中，酸性阴离子聚合物的质量百分数为30％。
[0009]高强长效的黏合剂在水、海水、油、有机溶剂、低温即
‑
20℃、酸性条件即pH＝2和碱性条件即pH＝10下，粘结陶瓷、铁片、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)和玻璃中的应用。
[0010]高强长效的黏合剂的黏附强度分别为(0.60
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0.70)、(0.65
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0.75)、(0.20
‑
0.25)、
(0.130
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0.136)和(0.170
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0.175)MPa。
[0011]高强长效的黏合剂在水中固化5
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20min后，其黏附强度分别为(98.6kPa
‑
1.22MPa)、(105.4kPa
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0.85MPa)、(104.5kPa
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0.36MPa)、(124kPa
‑
0.38MPa)和(103.2kPa
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0.4MPa)。
[0012]本专利技术的有益效果为：以酸性阴离子聚合物水溶液和4
‑
AS为单体，采用两性离子引发聚合的方法，形成以氢键，静电相互作用，π
‑
π堆积以及阳离子
‑
π等相作用为交联点的聚合物网络，并且随着固化时间延长，四氨基苯乙烯(4
‑
AS)的聚合效率增加，聚合物之间的交联密度增加而逐渐实现固化和黏附；
[0013]制备得到的适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂在在水、海水、油、有机溶剂、低温即
‑
20℃、酸性条件即pH＝2和碱性条件即pH＝10等极端环境下，放置1
‑
6个月后其粘结强度并未明显降低，说明该黏合剂具有优异的抵抗各种恶劣环境的能力；
[0014]制备得到的适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂在水中固化效果好，固化后粘结强度高，说明该黏合剂显示出了较好的水下黏附能力。
附图说明
[0015]图1是以聚丙烯酸(PAA)为单体的高强长效的黏合剂(P4
‑
AS
‑
PAA)的核磁氢谱测试图，其中，1为聚丙烯酸的核磁氢谱图；2为P4
‑
AS
‑
PAA黏合剂的核磁氢谱图；3为4AS的核磁氢谱图；
[0016]图2是以聚丙烯酸(PAA)为单体的高强长效的黏合剂(P4
‑
AS
‑
PAA)的制备过程图，其中，A为P4
‑
AS
‑
PAA黏合剂的制备过程；B为P4
‑
AS
‑
PAA黏合剂在空气中修补破洞的漏水的PE瓶；C为P4
‑
AS
‑
PAA黏合剂在水中修复破洞的漏水的PET瓶；D
‑
G为黏合剂在水中固化不同时间后分别对陶瓷，铁片，PMMA,PE以及玻璃的黏附强度；
[0017]图3为黏合剂制备的普适性，其中，A
‑
C为不同的酸性阴离子聚合物的结构式以及与4
‑
AS混合后的形成的黏合剂的宏观照片；D
‑
F为各黏合剂分别对各基质的水下黏附强度，其中，PIA为聚衣康酸，PSS为聚乙烯基苯磺酸，PPA为多聚磷酸；
[0018]图4为以聚丙烯酸(PAA)为单体的高强长效的黏合剂(P4
‑
AS
‑
PAA)在不同环境下对各基质的黏附强度图，其中，不同环境分别为酸性环境pH＝2、碱性环境pH＝10、海水环境、有机溶剂环境、油以及低温环境
‑
20℃；
[0019]图5为以聚丙烯酸(PAA)为单体的高强长效的黏合剂(P4
‑
AS
‑
PAA)对各基质在各种恶劣环境下的长期黏附强度图，其中，A为在各种恶劣环境下放置1个月后的黏附强度；B为在各种恶劣环境下放置6个月后的黏附强度，其中，恶劣环境分别为酸性环境pH＝2、碱性环境pH＝10、海水环境、有机溶剂环境、油以及低温环境
‑
20℃。
具体实施方式
[0020]下面通过具体的实施例对本专利技术的技术方案作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂，其特征在于：以四氨基苯乙烯(4
‑
AS)和酸性阴离子聚合物为单体至于室温条件20
‑
25℃下搅拌15
‑
30s后，即得到适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂，其中，酸性阴离子聚合物采用聚丙烯酸(PAA)、聚衣康酸(PIA)、聚乙烯基苯磺酸(PSS)或者多聚磷酸(PPA)；四氨基苯乙烯(4
‑
AS)和酸性阴离子聚合物的质量比为(1
‑
2):(1
‑
3)。2.根据权利要求1所述的适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂，其特征在于：四氨基苯乙烯(4
‑
AS)和酸性阴离子聚合物的质量比为1:2。3.根据权利要求2所述的适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂，其特征在于：将酸性阴离子聚合物配制为酸性阴离子聚合物的水溶液，待酸性阴离子聚合物的水溶液中，酸性阴离子聚合物的质量百分数为25
‑
35％。4.根据权利要求3所述的适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂，其特征在于：酸性阴离子聚合物的水溶液中，酸性阴离子聚合物的质量百分数为30％。5.适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂的制备方法，其特征在于：以四氨基苯乙烯(4
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AS)和酸性阴离子聚合物为单体至于室温条件20
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25℃下搅拌15
‑
30s后，即得到适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂，其中，酸性阴离子聚合物采用聚丙烯酸(PAA)、聚衣康酸(PIA)、聚乙烯基苯磺酸(PSS)或者多聚磷酸(PPA)；四氨基苯乙烯(4
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AS)和酸性阴离子聚合物的质量比为(1
‑
2):(1
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文广，崔春燕，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：