本发明专利技术提供一种化学接枝改性EVA及其制备方法和应用，该化学接枝改性EVA包括如下重量份数的组分：EVA100份，极性单体1‑8份，引发剂0.1‑2份，环氧大豆油1‑5份；所述EVA中醋酸乙烯酯的含量为18‑45wt％。采用柔顺型EVA与极性单体在熔融共混的过程中发生了自由基接枝反应，极性单体被接枝到柔顺型EVA的大分子链上得到羧基化EVA，改善其塑性变形和机械脆性缺陷。所述化学接枝改性EVA用于制备改性EVA热熔胶或改性EVA粘接剂或改性EVA发泡材料或改性EVA自修复材料或改性EVA仿生材料。改善EVA热熔胶的回收能力同时有效地提高了界面附着力，羧基化EVA的引入不仅赋予了改性EVA发泡材料优异的高弹性，而且其引发的氢键交联也增强了改性EVA发泡材料的细胞壁，显著提高发泡材料的机械性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及eva材料，具体涉及一种化学接枝改性eva及其制备方法和应用。
技术介绍
1、乙烯-醋酸乙烯无规共聚物(eva)材料被广泛应用于发泡材料和胶粘剂领域。eva发泡材料由于其迷人的低密度和高孔隙率等特性，被高度期望大规模应用于现代技术，如传感器、组织工程支架、轻型车辆以及缓冲和减震等。然而，大多数eva发泡材料通常表现出明显的塑性变形和机械脆性，这严重限制了eva泡沫的广泛应用。由于橡胶所引发的尺寸稳定性和界面相容性问题，现有的eva/橡胶基复合泡沫难以改善这一困境。因此，高度期望eva发泡材料在保持良好的机械稳定性的同时具有高弹性。
2、eva热熔胶以其高粘接效率、通用性强、无溶剂等特点，而被广泛地应用于我们日常生活的各个方面，用于基材的永久或临时连接。常见的eva热熔胶分为热固性和热塑性两种。通常情况下，热固性eva热熔胶一经加热即形成共价交联，具有很强的附着力和优良的耐化学性。然而，这种永久交联使得热固性eva热熔胶是一次性的，造成严重的环境污染和资源的浪费。相比之下，线性分子结构允许热塑性eva热熔胶在加热时可以重塑和重复使用，但其粘附强度低，耐受性差。因此，这种困境对设计和制备可回收、高粘接强度的eva热熔胶提出了迫切的要求。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种化学接枝改性eva及其制备方法和应用，利用化学接枝对eva进行改性，并且利用改性后的eva制备超弹性、机械坚固和轻质eva发泡材料，以及兼具高粘接强度和优异回收性能的eva热熔胶。</p>2、为达上述目的，本专利技术提供了一种化学接枝改性eva，所述化学接枝改性eva为羧基化eva，包括如下重量份数的组分：eva100份，极性单体1-8份，引发剂0.1-2份，环氧大豆油1-5份；所述eva中醋酸乙烯酯的含量为18-45wt％；所述极性单体为山梨酸、衣康酸、丙烯酸、反丁烯二酸和肉桂酸中的至少一种；所述引发剂为过氧化二异丙苯和过氧化二苯甲酰中的至少一种。
3、本专利技术还提出一种化学接枝改性eva的制备方法，用于制备上述化学接枝改性eva。所述化学接枝改性eva的制备方法包括以下步骤：
4、(2)在带有特定气氛的转矩流变仪中对eva进行高温和剪切使其变成熔融状态；
5、(2)随后迅速加入所述极性单体和所述引发剂进行自由基接枝反应，自由基接枝反应结束后得到羧基化eva混合物。
6、(3)称取上述羧基化eva混合物并加热溶解在二甲苯中，待其冷却后加入eva的不良溶剂摇匀，此时液体转变为乳白色固液混合物。
7、(4)将所述乳白色固液混合物进行真空抽滤，分离得到乳白色固体，使用无水乙醇连续清洗三次所述乳白色固体，然后将清洗后的乳白色固体放置在干燥箱中加热干燥直至恒重，得到所述羧基化eva。
8、优选的，步骤(1)中特定气氛为空气、氮气、氦气、氖气和氩气的一种或多种，高温条件为130-170℃，剪切条件为10-120r/min，熔融时间为1-3min。步骤(2)中极性单体/eva的比例为1-8％，引发剂/极性单体的比例为5-25％。步骤(2)中自由基接枝反应时间为5-12min。步骤(3)中所述的不良溶剂为甲醇、无水乙醇和水的一种或多种。步骤(4)中所述的干燥箱加热温度为40-60℃。
9、本专利技术还提出一种化学接枝改性eva的应用，所述化学接枝改性eva用于制备改性eva热熔胶或改性eva粘接剂或改性eva发泡材料或改性eva自修复材料或改性eva仿生材料。
10、优选的，所述改性eva热熔胶包括以下重量份数的组分：羧基化eva100份、核壳结构的纳米粒子1-10份；金属盐0-5份。
11、进一步优选的，所述改性eva热熔胶的制备方法包括以下步骤：
12、步骤a：先将纳米粒子通过超声搅拌分散在溶液中得到分散液；
13、步骤b：然后将带有功能性基团的改性剂溶解于水中并滴加到所述分散液中，持续超声搅拌得到第二分散液；
14、步骤c：将所述第二分散液置于真空烘箱中，蒸发溶剂后得到干燥的固体，将所述固体放入研钵中研磨得到所述核壳结构的纳米粒子；
15、步骤d：将所述羧基化eva、所述核壳结构的纳米粒子与所述金属盐依次加入到开炼机上混炼，共混料在高速剪切力的作用下混合均匀后出料，热压成型得到界面动态交联的改性eva热熔胶。
16、更进一步优选的，步骤a中纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、多壁碳纳米管、纳米二氧化钛和纳米四氧化三铁中的至少一种；
17、步骤a中溶液为水、乙醇和甲醇中的至少一种；
18、步骤a超声搅拌时间为0.5-3h；
19、步骤b中带有功能性基团的改性剂为多巴胺、单宁酸、柠檬酸、甘油和丝氨酸中的至少一种；
20、步骤b中带有功能性基团的改性剂与纳米粒子的质量比为10-100％；
21、步骤b中持续超声搅拌的时间为0.5-3h；
22、步骤c中真空干燥箱加热温度为60-100℃；
23、步骤d中金属盐为fecl3·6h2o、cuso4·5h2o、alcl3·6h2o和cacl2中的至少一种；
24、步骤d中核壳结构的纳米粒子/羧基化eva和金属盐/核壳结构的纳米粒子的质量比例分别为1-10％和0-100％；
25、步骤d中混炼温度为25-50℃。
26、改性eva热熔胶的制备过程为，首先利用带有功能性官能团的改性剂修饰纳米粒子的表面形成核壳结构的纳米粒子，然后将核壳结构的纳米粒子和金属盐同时引入到羧基化eva中构建了一种由非共价相互作用诱导的界面动态交联。界面相互作用的动态性以及其引发的大量可逆相互作用赋予了改性eva热熔胶的显著回收能力同时有效地提高了界面附着力。
27、本专利技术所制备的改性eva热熔胶具有高粘结强度。经过带有功能性基团的修饰所得到的核壳结构纳米粒子可以以非共价形式附着在聚合物上，能达到良好的分散和高的界面黏附值。因此，界面动态交联的形成使得包括氢键或金属配位键在内的大量的非共价相互作用同时存在于改性eva热熔胶内部和界面处，改性eva热熔胶内聚力和粘接力的同时提高保证了在热熔胶/基底材料界面上所需要的亲和力。
28、该改性eva热熔胶还能实现全回收。由于交联网络中存在可融结晶区域和界面处的大量非共价相互作用，网络拓扑结构的重排能通过热引发来实现。因此，改性eva热熔胶在高温下会发生宏观流动而实现再处理。这种界面动态交联能有效地延长改性eva热熔胶的使用寿命，缓解了石油衍生胶粘剂行业所造成的环境和资源危机，为下一代可持续复合材料提供了实际的解决方案。
29、优选的，所述改性eva发泡材料包括以下重量份数的组分：羧基化eva10-80份；发泡eva10-90份；发泡助剂0-50份。
30、进一步优选的，所述改性eva发泡材料制备方法包括以下步骤：
31、步骤1)将所述羧基化本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种化学接枝改性EVA，其特征在于，所述化学接枝改性EVA为羧基化EVA，包括如下重量份数的组分：EVA100份，极性单体1-8份，引发剂0.1-2份，环氧大豆油1-5份；所述EVA中醋酸乙烯酯的含量为18-45wt％；所述极性单体为山梨酸、衣康酸、丙烯酸、反丁烯二酸和肉桂酸中的至少一种；所述引发剂为过氧化二异丙苯和过氧化二苯甲酰中的至少一种。
2.一种化学接枝改性EVA的制备方法，用于制备如权利要求1所述的化学接枝改性EVA，其特征在于，所述化学接枝改性EVA的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的化学接枝改性EVA的制备方法，其特征在于：
4.如权利要求1-3任一所述的化学接枝改性EVA的应用，其特征在于：所述化学接枝改性EVA用于制备改性EVA热熔胶或改性EVA粘接剂或改性EVA发泡材料或改性EVA自修复材料或改性EVA仿生材料。
5.根据权利要求4所述的化学接枝改性EVA的应用，其特征在于，所述改性EVA热熔胶包括以下重量份数的组分：羧基化EVA 100份、核壳结构的纳米粒子1-10份；金属盐0-5份。
6.根据权利要求5所述的化学接枝改性EVA的应用，其特征在于，所述改性EVA热熔胶的制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的化学接枝改性EVA的应用，其特征在于：
8.根据权利要求5所述的化学接枝改性EVA的应用，其特征在于，所述改性EVA发泡材料包括以下重量份数的组分：羧基化EVA 10-80份；发泡EVA 10-90份；发泡助剂0-50份。
9.根据权利要求8所述的化学接枝改性EVA的应用，其特征在于，所述改性EVA发泡材料制备方法包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的化学接枝改性EVA的应用，其特征在于，
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【技术特征摘要】
1.一种化学接枝改性eva，其特征在于，所述化学接枝改性eva为羧基化eva，包括如下重量份数的组分：eva100份，极性单体1-8份，引发剂0.1-2份，环氧大豆油1-5份；所述eva中醋酸乙烯酯的含量为18-45wt％；所述极性单体为山梨酸、衣康酸、丙烯酸、反丁烯二酸和肉桂酸中的至少一种；所述引发剂为过氧化二异丙苯和过氧化二苯甲酰中的至少一种。
2.一种化学接枝改性eva的制备方法，用于制备如权利要求1所述的化学接枝改性eva，其特征在于，所述化学接枝改性eva的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的化学接枝改性eva的制备方法，其特征在于：
4.如权利要求1-3任一所述的化学接枝改性eva的应用，其特征在于：所述化学接枝改性eva用于制备改性eva热熔胶或改性eva粘接剂或改性eva发泡材料或改性eva自修复材料或改性eva仿...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉坤，刘威，龚舟，徐传辉，
申请(专利权)人：中山旺材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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