含儿茶酚的薄膜材料制造技术

本公开涉及包含含儿茶酚的聚合物或低聚物的薄层，以及制备和使用包含含儿茶酚的聚合物或低聚物的薄层的方法

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含儿茶酚的薄膜材料
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于
2020
年9月
26
日提交的美国临时申请号
63/083,894
的权益，该临时申请的全部内容以引用方式并入本文
。


[0003]本公开涉及包含含儿茶酚的聚合物或低聚物的薄层，所述薄层在两种材料之间表现出改善的粘附性，而基本上不对粘合剂基质进行改性
。
本公开还涉及制备和使用这些包含含儿茶酚的聚合物或低聚物的薄层的方法
。

技术介绍

[0004]工业上经济且容易使用儿茶酚化学性质来改善粘附性是希望渺茫的，尤其是一种基质与另一种基质的长期持久粘附性，特别是在含水
、
微湿和潮湿条件下
。
[0005]现有技术主要描述了对用于涉及使用儿茶酚化学性质来改善粘附性
(
特别是在湿环境中的粘附性
)
的任何制剂
、
方法和应用的整个基质进行改性
。
用新的且通常高度可变组分改性整个基质在几乎所有情况下都显著改变基质物理性质
。
因此，开发全新的基质相对于简单地修改改善粘附性的方法以及保持未改性的基质是耗时的
、
昂贵的
、
复杂的，并且通常需要所有管理或批准机构进行显著更严格的批准过程
。
实际上，这种改性可能如此显著地改变物理性质，以至于最终无法实现可行的系统，尤其是在用户进行成功的商业活动的期望时间范围内
。
消除这些限制而不损害粘合剂将是非常有用的
。
在开发具有高度特定体系结构的薄层
、
应用方法和使用儿茶酚化学性质以改善粘附性的复杂化学方面也存在大量工作
。
最典型的是，这些涉及含有多巴胺的聚合物和
/
或含有儿茶酚和另一种反应性物质
(
特别是胺或丙烯酸酯
)
两者的聚合物，较少涉及通常还需要复杂的制备和应用方法的环氧树脂或其他反应性物质
。
特别重要的是，含有胺和儿茶酚两者的那些聚合物需要仔细控制
pH
，水作为溶剂，因此还需要长时间和复杂的制备
。
更进一步地，胺具有与由儿茶酚氧化产生的醌反应的趋势，从而导致可干扰随后的物理和化学相互作用的交联
。
此外，这些制剂中的许多制剂需要使用加热来完成给定的结构
。
实际上，不存在以任何体积或速度在水下加热基底的切实可行的方法
。
因此，不具有复杂的化学性质
、
膜以及基质制备的复杂工艺
、
热量的要求
、
水的使用
、
在相同结构上包含自反应性基团节省了儿茶酚本身以及在水下形成粘结和
/
或在粘结之前
、
期间和之后
(
诸如在潮湿简单湿条件下
)
抵抗水暴露的累积资金和操作成本，这将是非常有用的
。
[0006]因此，需要成功地使用含儿茶酚的材料来改善粘附性，特别是改善在干燥
、
潮湿
、
湿和水下条件下的粘附性，以简单
、
有效且高效地利用儿茶酚化学性质，特别是简单地以低成本并且以产品可被储存
、
处理和根据需要使用的体积重复地利用儿茶酚化学性质
。

技术实现思路

[0007]本公开涉及包含含儿茶酚的聚合物或低聚物的聚合物层，其中所述儿茶酚作为儿
茶酚和
/
或作为半醌和
/
或作为醌存在，但不存在伯胺或仲胺；并且其中所述聚合物层任选地包含以下中的至少一者：
a)
与所述含儿茶酚的聚合物或低聚物分离的反应性物质；和
b)
催化剂
、
助催化剂或促进剂
。
本公开还涉及制备和使用所述包含所述含儿茶酚的聚合物或低聚物的聚合物层的方法
。
在一个方面，所述含儿茶酚的聚合物或低聚物是聚
‑
儿茶酚苯乙烯
(PCS)。
附图说明
[0008]图1描绘了本文所述的层和层状制品的示意图
。
图
1A
描述了包括本专利技术制剂的第二层的实施方案
。
图
1B
描述了不包括本专利技术制剂的第二层的实施方案
。
[0009]图2描绘了使用本专利技术制剂和比较制剂的含环氧树脂1和环氧树脂2的干燥钢的平均搭接剪切强度
(PSI)
的柱状图
。
[0010]图3描绘了使用本专利技术制剂和比较制剂的含环氧树脂1和环氧树脂2的干燥铝的平均搭接剪切强度
(PSI)
的柱状图
。
[0011]图4描绘了使用本专利技术制剂和比较制剂的含
Loctite
环氧树脂的干燥铝
、
干燥阳极化铝和干燥钢的平均拉伸强度
(PSI)
的柱状图
。
[0012]图5描绘了使用本专利技术制剂和比较制剂的含
Loctite
环氧树脂的湿铝
、
湿阳极化铝和湿钢的平均拉伸强度
(PSI)
的柱状图
。
[0013]图6描绘了使用本专利技术制剂和比较制剂的含
Loctite
环氧树脂的干燥钢的平均搭接剪切强度
(PSI)
的柱状图
。
[0014]图7描绘了使用本专利技术制剂和比较制剂的含
Loctite
环氧树脂的湿铝
、
湿阳极化铝和湿钢的平均搭接剪切强度
(PSI)
的柱状图
。
[0015]图8描绘了使用本专利技术制剂和比较制剂的含双组分
Loctite
环氧树脂的干燥铝
、
干燥阳极化铝和干燥钢的平均搭接剪切强度
(PSI)
的柱状图
。
[0016]图9描绘了使用本专利技术制剂和比较制剂的含双组分
Loctite
环氧树脂的湿铝
、
湿阳极化铝和湿钢的平均搭接剪切强度
(PSI)
的柱状图
。
[0017]图
10
描绘了使用本专利技术制剂和比较制剂的含双组分聚氨酯粘合剂的干燥铝
、
干燥阳极化铝和干燥钢的平均搭接剪切强度
(PSI)
的柱状图
。
[0018]图
11
描绘了使用本专利技术制剂和比较制剂的含船用粘合密封剂
5200
的干燥铝的平均搭接剪切强度
(PSI)
的柱状图
。
[0019]图
12
描绘了使用本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种聚合物层，所述聚合物层包含含儿茶酚的聚合物或低聚物，其中所述儿茶酚作为儿茶酚和
/
或作为半醌和
/
或作为醌存在，但不存在伯胺或仲胺；并且其中所述聚合物层任选地包含以下中的至少一者：
a)
与所述含儿茶酚的聚合物或低聚物分离的反应性物质；和
b)
催化剂
、
助催化剂或促进剂
。2.
根据权利要求1所述的聚合物层，其中所述聚合物层包含与所述含儿茶酚的聚合物或低聚物分离的反应性物质；并且所述反应性物质是聚氨酯组分
、
环氧树脂
、
丙烯酸酯单体或低聚物
、
甲基丙烯酸酯单体或低聚物
、
硅烷或它们的组合
。3.
根据权利要求2所述的聚合物层，其中所述反应性物质是聚氨酯组分
。4.
根据权利要求3所述的聚合物层，其中所述聚氨酯组分是多元醇或含有多个羟基基团的有机化合物；并且其中所述聚氨酯是直链的或支链的
。5.
根据权利要求3所述的聚合物层，其中所述聚氨酯组分是
1,6
‑
己二醇
、
甘油
、StepanpolPDC
‑
或聚己内酯三醇
。6.
根据权利要求2所述的聚合物层，其中所述反应性物质是环氧树脂
。7.
根据权利要求6所述的聚合物层，其中所述环氧树脂是环氧单体
、
环氧低聚物
、
聚环氧化物或它们的组合；并且其中所述环氧树脂是直链的或支链的
。8.
根据权利要求6所述的聚合物层，其中所述环氧树脂是双酚
A
二缩水甘油醚
、
双酚
A
环氧树脂
、
双
(4
‑
缩水甘油氧基苯基
)
甲烷
、
双酚
E
二缩水甘油醚
(DGEBE)、2,2'
‑
[1,1
‑
乙二基双
(4,1
‑
亚苯基氧基亚甲基
)]
双环氧乙烷
、
双酚
F
二缩水甘油醚
(DGEBF)、
聚
(
双酚
A
‑
共
‑
表氯醇
)
或它们的组合
。9.
根据权利要求2所述的聚合物层，其中所述反应性物质是丙烯酸酯单体或低聚物
。10.
根据权利要求9所述的聚合物层，其中所述丙烯酸酯单体或低聚物是包含乙烯基基团以及羧酸酯和羧酸腈中的至少一者的丙烯酸酯单体；并且其中所述丙烯酸酯是直链的或支链的
。11.
根据权利要求9所述的聚合物层，其中所述丙烯酸酯单体或低聚物是丙烯酸乙酯
、
乙烯
‑
丙烯酸甲酯
、
甲基丙烯酸甲酯
、2
‑
氯乙基乙烯基醚
、
丙烯酸2‑
羟乙酯
、
甲基丙烯酸羟乙酯
、
丙烯酸丁酯
、
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
(TMPTA)
或它们的组合
。12.
根据前述权利要求中任一项所述的聚合物层，其中所述聚合物层包含所述催化剂
、
所述助催化剂或所述促进剂；并且所述催化剂
、
所述助催化剂或所述促进剂是促进聚氨酯聚合反应的聚氨酯催化剂
、
促进环氧树脂聚合反应的环氧树脂催化剂
、
促进丙烯酸酯聚合反应的丙烯酸酯催化剂或它们的组合
。13.
根据权利要求
12
所述的聚合物层，其中所述催化剂
、
所述助催化剂或所述促进剂是促进聚氨酯聚合反应的聚氨酯催化剂
。14.
根据权利要求
13
所述的聚合物层，其中所述聚氨酯催化剂是
1,4
‑
二氮杂双环
[2.2.2]
辛烷
、K
‑
KAT 6212、
苄基二甲胺或它们的组合
。15.
根据权利要求
12
所述的聚合物层，其中所述催化剂
、
所述助催化剂或所述促进剂是促进环氧树脂聚合的环氧树脂催化剂
。16.
根据权利要求
15
所述的聚合物层，其中所述环氧树脂催化剂是
1,4
‑
二氮杂双环
[2.2.2]
辛烷
。
17.
根据权利要求
12
所述的聚合物层，其中所述催化剂
、
所述助催化剂或所述促进剂是促进丙烯酸酯聚合的丙烯酸酯催化剂
。18.
根据权利要求
17
所述的聚合物层，其中所述丙烯酸酯催化剂是丙烯酸或自由基聚合促进剂
。19.
根据前述权利要求中任一项所述的聚合物层，其中所述聚合物层具有约
10
纳米至约
100
微米的厚度
。20.
根据前述权利要求中任一项所述的聚合物层，其中所述聚合物层具有约
15
纳米至约
50
微米的厚度
。21.
根据前述权利要求中任一项所述的聚合物层，其中所述聚合物层具有约
15
纳米至约
15
微米的厚度
。22.
根据前述权利要求中任一项所述的聚合物层，其中所述聚合物层具有约
150
纳米至小于约
15
微米的厚度
。23.
根据前述权利要求中任一项所述的聚合物层，其中所述聚合物层具有约
150
纳米至约
1.5
微米的厚度
。24.
根据前述权利要求中任一项所述的聚合物层，其中所述含儿茶酚的聚合物或低聚物包含聚
‑
儿茶酚苯乙烯
(PCS)。25.
根据权利要求
24
所述的聚合物层，其中所述
PCS
包含约
25
...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚当，
申请(专利权)人：米塞尔聚合物公司，
类型：发明
国别省市：