一种亲水-亲油粘附无纺布及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种亲水

【技术实现步骤摘要】
一种亲水
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亲油粘附无纺布及其应用


[0001]本专利技术涉及两亲性粘附材料领域，具体涉及一种适用于含水/含油环境的亲水
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亲油粘附无纺布。

技术介绍

[0002]两亲性粘附材料能够在含水和含油的湿态环境下实现或保持高界面粘附强度，因此可以应用在医疗、工业、极地科考以及建筑等领域，满足在人体皮肤、管道修补、极限冰雪天气下等特定的粘合需求。
[0003]现有文献1：“A wet
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tolerant adhesive patch inspired by protuberances in suction cups of octopi”(Nature2017,546,396.)公开了一种仿章鱼的吸盘结构胶带，可同时实现干态、潮湿环境、水下和油下粘附，但是该技术需要复杂的结构设计，无法进行大规模制备，且制备过程繁琐。
[0004]现有文献2：JP2014047445A公开了在不包含不溶性成分(凝胶)的情况下，通过加热使其均匀熔融，使无机短切纤维层压体粘合，从而得到具有均一机械强度的无机纤维无纺布，并提供具有适当的苯乙烯溶解性的粘合剂。所述粘合剂含有芳香族二羧酸和/或其酯形成性衍生物的酸成分和含有(聚)亚烷基二醇作为结构单元的醇成分的聚酯树脂。但其主体为无机纤维，使得其使用范围受到很多限制。
[0005]现有技术3：CN108950864A公开了一种亲水亲油的医用皮芯型纤维无纺布，但是其主要用于吸水吸油，并无法提供粘附作用。
[0006]目前较为接近的现有技术为专利技术人申请的Janus纤维类亲水亲油粘附剂(申请号为：202011235387.0)，其公开了利用Janus纤维类粘附剂实现含水和含油环境中的湿态粘附，但是该技术中的Janus纤维产率较低、同时对两相聚合物的相容性、溶剂等均具有一定的要求。因此使用范围也受到较大的限制。
[0007]综上所述，现有文献虽有少量关于同时实现含水和含油环境中的粘附性能的报道，但是制备复杂，可选的聚合物种类受限，因此如何利用简便的方法快速制备可同时实现含水和含有环境的粘附，是本领域普遍关心的问题，也是本专利技术研究的重点。

技术实现思路

[0008]本专利技术开创性地制备了一种亲水
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亲油粘附无纺布，这种粘附无纺布制备简单，价格低廉，可适用于多种亲水
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亲油聚合物的配伍组合，可同时实现含水/含油环境中的湿态粘附，可用于化学试剂样品标记、疫苗或食品保存温度检测器、无菌医疗器械标记以及伤口敷料领域。
[0009]为实现上述目的，本专利技术拟采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供一种亲水
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亲油粘附无纺布，所述的亲水
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亲油粘附无纺布包括至少一种溶解或溶胀于水相可粘的纤维和至少一种溶解或溶胀于油相可粘的纤维。
[0011]其中溶解或溶胀于水相可粘的纤维和溶解或溶胀于油相可粘的纤维的质量比为
1:9
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9:1。
[0012]所述至少一种溶解或溶胀于水相可粘的纤维与所述至少一种溶解或溶胀于油相可粘的纤维呈现互穿网络的形式或层叠形式，如果以层叠形式呈现，则所述至少一种溶解或溶胀于水相可粘的纤维与所述至少一种溶解或溶胀于油相可粘的纤维分别进行纺丝或混纺形成单层后进行层叠，层数为两层或两层以上。
[0013]所述互穿网络结构的亲水
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亲油粘附无纺布厚度为10μm
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5,000μm；所述层层堆叠形式的亲水
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亲油粘附无纺布，每层厚度为1μm
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5,000μm。
[0014]其中所述的溶解或溶胀于水相可粘纤维基体组分为亲水聚合物，包括但不限于：聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚亚烷基二醇、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、壳聚糖、海藻酸钠、亲水聚氨酯、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、酰化壳聚糖、羧甲基壳聚糖、葡聚糖、淀粉、透明质酸、明胶、玉米蛋白，糊精、黄原胶、聚乙烯基醚、聚乙烯胺、聚烷基二胺的一种或几种的混合。
[0015]其中溶解或溶胀于油相可粘纤维基体组分为亲油聚合物，包括但不限于：疏水聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚硅氧烷、聚酰亚胺、聚碳酸酯、环氧树脂、聚丙烯腈、甲基丙烯酸己酯、含卤橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氰基丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚苯并咪唑的一种或几种的混合。
[0016]本专利技术提供的亲水
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亲油粘附无纺布在含水或含油基底表面或者在潮湿环境中的基底表面的粘附强度为0.28N/cm2以上。
[0017]本专利技术提供的亲水
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亲油粘附无纺布，其中溶解或溶胀于水相可粘纤维和溶解或溶胀于油相可粘纤维直径在0.01
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5000μm，优选的直径在0.5
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10μm。
[0018]本专利技术提供的亲水
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亲油粘附无纺布通过多喷头静电纺丝、多层静电纺丝、多喷头微流控纺丝，多喷头熔融电纺、多层熔融电纺、多喷头熔融挤出、多层熔融挤出一种或多种纺丝形式的组合进行制备；
[0019]其中，一种优选的方式是通过多喷头静电纺丝进行制备；
[0020]另一种优选的方式是，对于层层堆叠的形式，采用多喷头静电纺丝、多层静电纺丝、多喷头微流控纺丝，多喷头熔融电纺、多层熔融电纺、多喷头熔融挤出、多层熔融挤出中至少两种不同纺丝形式进行分层制备后堆叠。
[0021]其中优选通过多喷头静电纺丝进行制备，按下列步骤实现：
[0022]a)将遇水或遇油溶解或溶胀可粘的不同聚合物组分分别溶解于溶剂中，搅拌均匀得到静电纺丝液，
[0023]b)将a)步骤得到的静电纺丝液分别置入注射器中，通过控制每个喷头的灌注速度、电压以及电纺距离，进行同步或异步电纺，形成亲水
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亲油粘附无纺布。
[0024]其中喷头的灌注速度控制为0.2
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2mL/h，电压为15
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30kV，接收距离为10
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25cm。
[0025]所述的同步电纺是指所有喷头同时进行电纺，并形成互穿网络结构。
[0026]所述的异步电纺是指一部分喷头电纺完毕后，再进行另一部分喷头的电纺，从而形成层层堆叠结构。
[0027]本专利技术还提供亲水
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亲油粘附无纺布在含水或含油环境下的粘附方法：将亲水
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亲油粘附无纺布覆盖在含水或含油基底表面，以一定的预压力静置数分钟，形成粘附相，实现粘附，或在潮湿环境中，将亲水
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亲油粘附无纺布以一定的预压力粘附在基底表面，静置数
分钟，形成粘附相，实现粘附。
[0028]其中含水环境包括但不限于：纯净水、海水、河水、不同pH值的水溶液、体液环境等；含油环境包括但不限于：煤油、食用油、硅油、石油、甲苯、三氯甲烷、氯苯、二氯甲烷、环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亲水
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亲油粘附无纺布，所述的亲水
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亲油粘附无纺布包括至少一种溶解或溶胀于水相可粘的纤维和至少一种溶解或溶胀于油相可粘的纤维。2.根据权利要求1所述的亲水
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亲油粘附无纺布，其中溶解或溶胀于水相可粘的纤维和溶解或溶胀于油相可粘的纤维的质量比为1:9
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9:1。3.根据权利要求1所述的亲水
‑
亲油粘附无纺布，其中所述至少一种溶解或溶胀于水相可粘的纤维与所述至少一种溶解或溶胀于油相可粘的纤维呈现互穿网络的形式。4.根据权利要求3所述的亲水
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亲油粘附无纺布，其中所述互穿网络结构的亲水
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亲油粘附无纺布厚度为10μm
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5,000μm。5.根据权利要求1所述的亲水
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亲油粘附无纺布，其中所述至少一种溶解或溶胀于水相可粘的纤维与所述至少一种溶解或溶胀于油相可粘的纤维分别进行纺丝或混纺形成单层后进行层叠，呈现层层堆叠的形式，层数为两层或两层以上。6.根据权利要求5所述的亲水
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亲油粘附无纺布，其中所述层层堆叠形式的亲水
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亲油粘附无纺布，每层厚度为1μm
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5,000μm。7.根据权利要求1所述的亲水
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亲油粘附无纺布，其中所述的溶解或溶胀于水相可粘纤维基体组分为亲水聚合物，包括但不限于：聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚乙烯醇、壳聚糖、海藻酸钠、亲水聚氨酯、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、酰化壳聚糖、羧甲基壳聚糖、葡聚糖、淀粉、透明质酸、明胶、玉米蛋白，聚亚烷基二醇、聚丙烯酰胺、糊精、黄原胶、聚乙烯基醚、聚乙烯胺、聚烷基二胺的一种或几种的混合。8.根据权利要求1所述的亲水
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亲油粘附无纺布，其中所述的溶解或溶胀于油相可粘纤维基体组分为亲油聚合物，包括但不限于：疏水聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚硅氧烷、聚酰亚胺、聚碳酸酯、环氧树脂、聚丙烯腈、甲基丙烯酸己酯、含卤橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氰基丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚苯并咪唑的一种或几种的混合。9.根据权利要求1
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8之一所述的亲水
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亲油粘附无纺布，在含水或含油基底表面或者在潮湿环境中的基底表面的粘附强度为0.28N/cm2以上。10.根据权利要求1
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9之一所述的亲水
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亲油粘附无纺布，其中溶解或溶胀于水相可粘纤维和溶解或溶胀于油相可粘纤维直径在0.01
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5000μm，优选的直径在0.5
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10μm。11.根据权利要求1
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10之一所述的亲水
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亲油粘附无纺布，其通过多喷头静电纺丝、多层静电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树涛，刘熹，时连鑫，万茜子，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：