一种超弹胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种超弹胶及其制备方法，所述制备方法包括步骤：提供含有单体、引发剂、交联剂的前驱液及衬底；将所述前驱液转移到所述衬底上，然后置于预设氧浓度的环境下，利用紫外光照射所述衬底上的前驱液预设时间进行聚合反应，得到上层具有粘性、下层具有弹性的超弹胶。本发明专利技术采用一步气阻聚法实现低迟滞、强粘接的超弹胶的制备，不仅工艺简单，且可以合成较薄、抗弯刚度低的超弹胶，具有广阔的应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种超弹胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及超弹胶
，尤其涉及一种超弹胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，开发同时具有粘性和弹性的胶粘剂，不可避免地会遇到胶粘剂的一个本征矛盾，即超弹性和粘附性之间的矛盾，即对于均一网络而言形成低迟滞、强粘接的聚合物，本身就是矛盾的。低迟滞、回弹性好的聚合物网络，要求其具有高交联密度、交联点间短链、缠结少，在加卸载中主要以熵弹性占主导耗散极少的高分子网络；而强粘接的聚合物网络，要求其具有低交联密度或者无交联密度、长链聚合物、缠结多，在加卸载中耗散较大，迟滞高的高分子网络。因此，想要解决这一矛盾，只能通过设计异质结构的聚合物来实现，如CN114836138 A中记载，专利技术人团队通过解耦超弹性本体和粘接性表面，将一层超弹、低迟滞的材料，通过两步法，与第二层强粘接的表面进行复合，改变超弹材料与强粘接表面厚度的比例，制备了一种具有异质结构网络的超弹性胶，在拥有强粘接性的同时兼具低迟滞的独特性能。实现了1.1mm厚的超弹胶的制备，其迟滞为4％，低于公认超弹材料PDMS Sylgard 184(10:1)7％，与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材的剥离粘接能为270J
·
m
‑2，高于市场常用3M公司的可拉伸、透明压敏胶VHB 4905胶。但是该超弹胶的制备工艺是两步法，不仅选材制作上复杂，而且材料的厚度很难降低，使得其弯曲刚度无法实现与基材的共形和与基材较好的贴合效果。
[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展。
专利技术内容
[0004]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种超弹胶及其制备方法，旨在解决现有制备超弹胶的方法采用两步法，步骤复杂的问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种超弹胶的制备方法，其中，包括步骤：
[0007]提供含有单体、引发剂、交联剂的前驱液及衬底；
[0008]将所述前驱液转移到所述衬底上，然后置于预设氧浓度的环境下，利用紫外光照射所述衬底上的前驱液预设时间进行聚合反应，得到上层具有粘性、下层具有弹性的超弹胶。
[0009]可选地，所述单体、引发剂和交联剂的质量比为(80～100)：(1～15)：(1～10)。
[0010]可选地，所述单体包括单官能团活性稀释剂、多官能团活性稀释剂、低聚物中的至少一种。
[0011]可选地，所述单官能团活性稀释剂包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸酯、带有环烷烃或苯环的甲基丙烯酸酯、乙烯基活性稀释剂中的至少一种。
[0012]可选地，所述多官能团活性稀释剂包括乙二醇类二丙烯酸酯、丙二醇类二丙烯酸酯、烷氧基化丙烯酸酯、丙烯酸二噁茂酯、烷氧基化双酚A二丙烯酸酯、乙烯基醚中的至少一
种。
[0013]可选地，所述低聚物包括不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、有机硅低聚物中的至少一种。
[0014]可选地，所述引发剂包括Ⅰ型裂解型光引发剂，所述Ⅰ型裂解型光引发剂包括苯偶酰类光引发剂、苯偶酰缩酮类光引发剂、α
‑
羟基酮类光引发剂、酰基膦氧化物类光引发剂中的至少一种。
[0015]可选地，所述交联剂包括多官能团活性稀释剂。
[0016]可选地，所述多官能团活性稀释剂包括二乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(二醇)二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、1，6
‑
己二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
[0017]本专利技术的第二方面，提供一种超弹胶，其中，采用本专利技术如上所述的制备方法制备得到。
[0018]有益效果：本专利技术将含有单体、引发剂、交联剂的前驱液转移到所述衬底上，然后置于预设氧浓度的环境下，氧气从衬底上的前驱液表面向前驱液本体内部扩散，氧气扩散能够达到的区域即为上层，氧气未能扩散达到的区域即为下层。氧气扩散能够达到的上层中各级反应自由基更易与氧气反应形成更稳定的过氧化物，使得单体聚合过程的链增长形成抑制，链交联几乎不进行，形成高分子较短链或者无交联的悬挂链，这些链的性能更接近粘稠液体的性能，与基材具有界面润湿性，同时这些链之间会形成拓扑缠结或物理交联，增加粘性耗散，进而形成一层高分子较短链或者无交联的悬挂链缺陷构成的网络粘接层(也即缺陷较多、交联密度较低的网络粘结层)，即形成具有粘性的上层；氧气未能扩散达到的下层，自由基聚合正常进行链引发、链增长、链交联、链终止等反应，形成具有弹性的下层。因此，本专利技术采用一步气阻聚法即可制备得到低迟滞、强粘接的厚度较薄的超弹胶。本专利技术提供的制备方法工艺简单、制备得到的超弹胶低迟滞、强粘接且厚度较薄，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例中超弹胶的制备示意图。
[0020]图2为本专利技术实施例中正常的自由基聚合和氧气的引入在各级聚合阶段造成的阻聚过程图。
[0021]图3为本专利技术实施例中超弹胶的模量、厚度与氧气扩散梯度和聚合时间的关系图。
[0022]图4为有氧气扩散下的聚合相图。
[0023]图5中(a)为本专利技术实施例1中制备得到的超弹胶的3D光学显微镜图，(b)为图(a)中方框区域的放大图。
[0024]图6中(a)
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(c)为本专利技术实施例2中制备得到的超弹胶在加卸载到应变为100％后的弹性回复展示图，其中(a)为原始状态，(b)为加卸载到应变为100％的状态，(c)为加卸载到应变为100％后的弹性回复状态。
[0025]图7中(a)为本专利技术实施例3中制备得到的超弹胶具有弹性的下层朝上时在下压上拉过程中的展示图，(b)为本专利技术实施例3中制备得到的超弹胶具有粘性的上层朝上时在下压上拉过程中的展示图。
[0026]图8为本专利技术实施例1
‑
7中的超弹胶进行加卸载迟滞测试采用的应力
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拉伸比曲线
图。
[0027]图9为本专利技术实施例1
‑
7中的超弹胶进行下压上拉测试的示意图。
[0028]图10为本专利技术实施例1
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7中的超弹胶进行90度剥离测试的示意图。
[0029]图11为本专利技术实施例1
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7中的超弹胶进行剪切测试的示意图。
具体实施方式
[0030]本专利技术提供一种超弹胶及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0031]除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0032]大部分自由基聚合都不希望有氧气存在，因为会给网络带来很多不利的影响，比如该反应根本无法聚合而以失败告终；聚合物产率低等。因此研究人员为此开发了很多种隔绝氧的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超弹胶的制备方法，其特征在于，包括步骤：提供含有单体、引发剂、交联剂的前驱液及衬底；将所述前驱液转移到所述衬底上，然后置于预设氧浓度的环境下，利用紫外光照射所述衬底上的前驱液预设时间进行聚合反应，得到上层具有粘性、下层具有弹性的超弹胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单体、引发剂和交联剂的质量比为(80～100)：(1～15)：(1～10)。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单体包括单官能团活性稀释剂、多官能团活性稀释剂、低聚物中的至少一种。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述单官能团活性稀释剂包括丙烯酸、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸酯、带有环烷烃或苯环的甲基丙烯酸酯、乙烯基活性稀释剂中的至少一种。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述多官能团活性稀释剂包括乙二醇类二丙烯酸酯、丙二醇类二丙烯酸酯、烷氧基化丙烯酸酯、丙烯酸二噁茂酯、烷氧基化双酚A二...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨灿辉，张平，黄渊，阳智伟，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：