CN112143429A - 一种环保结构胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保结构胶，其特征在于，它包括A组分和B两组分，其中，A组分与B组分的重量比为1:(2‑3)；A组分是由如下重量份计的各原料制成：4‑磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2‑乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物30‑40份、粘土矿物粉20‑30份、消泡剂0.5‑1.5份、稀释剂13‑20份；B组分是由如下重量份计的各原料制成：端氨基聚氨酯/4,6‑双(1‑金刚烷基)‑1,3‑二缩水甘油醚基苯缩聚物25‑35份、2,4,6‑三(4‑氨基苯基)‑1,3,5‑三嗪2‑4份、N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点0.5‑1份。本发明还公开了所述环保结构胶的制备方法。本发明公开的环保结构胶粘合力强，综合性能、力学性能、耐候性、耐高低温性能和耐化学稳定性优异，防水性和环保性能好。

Description

一种环保结构胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，尤其涉及一种环保结构胶及其制备方法。
背景技术
结构胶黏剂简称结构胶，一般是指用于粘接车身受力的部件，是对机械强度(尤其是冲击剥离强度)和耐久性要求比较高的胶黏剂。一般用于具有拉伸、剪切、冲击及振动等受力部位的结构粘接，具有强度高、抗剥离、耐冲击、施工工艺简单的优点，在航空航天、轨道交通工具、轮船、汽车领域中均有较为广泛的应用。
目前，市场上有环氧树脂类、双马来树脂类和氰酸树脂类结构胶膜，力学强度上能够满足应用要求，但产品固化周期长、耐温性和耐化学品性不足，一方面降低生产效率，另一方面不能应对复杂的存储和使用环境。除此之外，现有技术中的结构胶膜还或多或少存在耐高低温性不够，脆性大，耐冲击性、耐强碱、耐水解和耐紫外老化性能低，粘结材料剥离强度不高，环保性和防水性能有待进一步提高等问题。
申请号为201811039144.2的中国发明专利公开了一种高强度环保结构胶，包括以下按照重量份的原料：胶粉50-80份、炭黑60-70份、稳定剂3-5份、改性剂10-15份、交联剂8-12份、环保型妥尔油8-9份、复合氢氧化物10-15份、纤维素8-15份、钼粉11-17份、谷壳灰15-23份；该发明还公开了所述高强度环保结构胶的制造方法，该发明制作工艺简单，添加了谷壳灰、环保型妥尔油等物质，从而达到了环保的要求，同时在谷壳灰和钼粉的作用下，大大提升了该发明的拉伸强度、拉扯伸长率、回弹性能以及耐磨损指数，各种性能大大提升，具有很好的推广前景。然而，该结构胶粘结强度、耐老化性能以及综合性能有待进一步改善，且其中使用钼粉，导致价格偏高。
因此，开发一种高力学性能、高耐候性、高粘结强度，耐高低温性能和耐化学稳定性优异，防水性和环保性能好的环保结构胶符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进结构胶行业的发展具有非常重要的意义。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保结构胶，该环保结构胶粘合力强，综合性能、力学性能、耐候性、耐高低温性能和耐化学稳定性优异，防水性和环保性能好。同时，本发明还提供了所述环保结构胶的制备方法，该制备方法简单易行，制备效率高，制备成本低廉，对反应设备和反应条件的要求低，适合连续规模化生产。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种环保结构胶，其特征在于，它包括A组分和B两组分，其中，A组分与B组分的重量比为1:(2-3)；A组分是由如下重量份计的各原料制成：4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物30-40份、粘土矿物粉20-30份、消泡剂0.5-1.5份、稀释剂13-20份；B组分是由如下重量份计的各原料制成：端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物25-35份、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪2-4份、N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点0.5-1份。
优选的，所述4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围，65-75℃下搅拌反应3-5小时，后旋蒸除去溶剂，得到4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
优选的，所述4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.4:0.5:(0.02-0.03):(10-15)。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。
优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，所述粘土矿物粉为海泡石粉、伊利石粉、蒙脱土中的至少一种。
优选的，所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088中的一种或几种。
优选的，所述稀释剂为丙三醇、乙醇、乙醚中的任意一种。
优选的，所述端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯加入到N-甲基吡咯烷酮中，并向其中加入三氯化铋，在20-30℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，并将粗产品加入水中，得到混合料，接着将混合料加入到透析袋中，在去离子水中透析13-20小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物。
优选的，所述端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯、N-甲基吡咯烷酮、三氯化铋的摩尔比为1:1:(3-5):(0.15-0.25)。
优选的，所述N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点的制备方法，包括如下步骤：将N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点加入到乙醇中，在50-60℃下搅拌4-6小时，后旋蒸除去乙醇，得到N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点。
优选的，所述N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点、乙醇的质量比为1:(2-3):(10-20)。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述环保结构胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将A组分各原料按重量份混合，在50-70℃下搅拌1-3小时，搅拌速度为500-900r/min；后冷却至室温，得到A组分；
步骤S2、将B组分各原料按重量份混合，在60-80℃下搅拌2-4小时，搅拌速度为700-1000r/min；后冷却至室温，得到B组分；
步骤S3、将A组分和B组分按重量份混合均匀，得到环保结构胶。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本发明提供的一种环保结构胶的制备方法，分别直接将A、B组成原料混合均匀后即可，无需复杂的工艺，过程控制方便，制备方法简单易行，制备效率高，制备成本低廉，对反应设备和反应条件的要求低，适合连续规模化生产。
(2)本发明提供的一种环保结构胶，克服了现有技术中的结构胶膜还或多或少存在的耐高低温性不够，脆性大，耐冲击性、耐强碱、耐水解和耐紫外老化性能低，粘结材料剥离强度不高，环保性和防水性能有待进一步提高等缺陷，通过各原料协同作用，使得该环保结构胶粘合力强，综合性能、力学性能、耐候性、耐高低温性能和耐化学稳定性优异，防水性和环保性能好。
(3)本发明提供的一种环保结构胶，通过双组分设置，有效改善了结构胶的保质期和性能稳定性；A组分中添加的4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物上磷酸酯基与端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物上的羟基在固化时会发生酯交换反应，其上的环氧基会与2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪上的氨基发生开环反应，使得胶膜形成三维网络结构，有效改善了环保结构胶的综合性能和性能稳定性，延长其使用寿命。
(4)本发明提供的一种环保结构胶，结合了丙烯酸酯、聚氨酯胶黏剂的优异性能，通过端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物的加入，引入金刚烷苯基结构，能有效改善结构胶的机械力学性能，与2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪结构协同作用，还能改善耐候性、耐化学稳定性和防水性能。
(5)本发明提供的一种环保结构胶，通过N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点的添加，使得结构胶具有优异的抗菌防霉性能、能净化有毒有害气体，改善结构胶的抗氧化性能，N+有机纳米抗菌剂上的季铵盐阳离子与石墨烯量子点上的羧基通过离子交换反应以离子键连接，一方面能改善石墨烯量子点的分散性和相容性，另一方面，有利于性能稳定性和机械力学性能的提高。共聚物分子链上引入巯基嘧啶结构，能有效改善抗菌防霉效果及阻燃性；粘土矿物的添加能进一步增强粘结性能，使得其能综合无机粘结活性成分和有机粘结活性成分的优点。
(6)本发明提供的一种环保结构胶，4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物是通过带有乙烯基的单体4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯通过自由基聚合反应制成；端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物是端氨基聚氨酯上的氨基和4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯上的环氧基通过开环反应制成；共聚物分子链通过共聚引入不同结构单元，不仅赋予结构胶优异的综合性能，还为后续交联提供反应位点；缩聚物通过反应引入活性羟基和氨基，不仅能改善粘结性能，还能为交联固化提供反应位点。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明实施例原料均为商业购买；所述端氨基聚氨酯的制备方法参见申请号为201110382645.2的中国发明专利实施例1；N+有机纳米抗菌剂的制备方法参见申请号为201210418146.9的中国发明专利实施例1。
实施例1
一种环保结构胶，其特征在于，它包括A组分和B两组分，其中，A组分与B组分的重量比为1:2；A组分是由如下重量份计的各原料制成：4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物30份、粘土矿物粉20份、消泡剂0.5份、稀释剂13份；B组分是由如下重量份计的各原料制成：端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物25份、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪2份、N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点0.5份。
所述4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气氛围，65℃下搅拌反应3小时，后旋蒸除去溶剂，得到4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
所述4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.4:0.5:0.02:10；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为二甲亚砜。
所述粘土矿物粉为海泡石粉；所述消泡剂为磷酸三丁酯；所述稀释剂为丙三醇。
所述端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯加入到N-甲基吡咯烷酮中，并向其中加入三氯化铋，在20℃下搅拌反应6小时，后旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，并将粗产品加入水中，得到混合料，接着将混合料加入到透析袋中，在去离子水中透析13小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物；所述端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯、N-甲基吡咯烷酮、三氯化铋的摩尔比为1:1:3:0.15。
所述N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点的制备方法，包括如下步骤：将N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点加入到乙醇中，在50℃下搅拌4小时，后旋蒸除去乙醇，得到N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点；所述N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点、乙醇的质量比为1:2:10。
一种所述环保结构胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将A组分各原料按重量份混合，在50℃下搅拌1小时，搅拌速度为500r/min；后冷却至室温，得到A组分；
步骤S2、将B组分各原料按重量份混合，在60℃下搅拌2小时，搅拌速度为700r/min；后冷却至室温，得到B组分；
步骤S3、将A组分和B组分按重量份混合均匀，得到环保结构胶。
实施例2
一种环保结构胶，其特征在于，它包括A组分和B两组分，其中，A组分与B组分的重量比为1:2.3；A组分是由如下重量份计的各原料制成：4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物33份、粘土矿物粉22份、消泡剂0.7份、稀释剂15份；B组分是由如下重量份计的各原料制成：端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物28份、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪2.5份、N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点0.7份。
所述4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氦气氛围，68℃下搅拌反应3.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物；所述4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.4:0.5:0.022:11；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
所述粘土矿物粉为伊利石粉；所述消泡剂为消泡剂德谦3100；所述稀释剂为乙醇。
所述端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯加入到N-甲基吡咯烷酮中，并向其中加入三氯化铋，在22℃下搅拌反应6.5小时，后旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，并将粗产品加入水中，得到混合料，接着将混合料加入到透析袋中，在去离子水中透析15小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物；所述端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯、N-甲基吡咯烷酮、三氯化铋的摩尔比为1:1:3.5:0.18。
所述N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点的制备方法，包括如下步骤：将N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点加入到乙醇中，在53℃下搅拌4.5小时，后旋蒸除去乙醇，得到N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点；所述N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点、乙醇的质量比为1:2.3:13。
一种所述环保结构胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将A组分各原料按重量份混合，在55℃下搅拌1.5小时，搅拌速度为600r/min；后冷却至室温，得到A组分；
步骤S2、将B组分各原料按重量份混合，在65℃下搅拌2.5小时，搅拌速度为800r/min；后冷却至室温，得到B组分；
步骤S3、将A组分和B组分按重量份混合均匀，得到环保结构胶。
实施例3
一种环保结构胶，其特征在于，它包括A组分和B两组分，其中，A组分与B组分的重量比为1:2.5；A组分是由如下重量份计的各原料制成：4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物35份、粘土矿物粉25份、消泡剂1份、稀释剂17份；B组分是由如下重量份计的各原料制成：端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物30份、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪3份、N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点0.8份。
所述4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氖气氛围，70℃下搅拌反应4小时，后旋蒸除去溶剂，得到4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物；所述4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.4:0.5:0.025:13；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N,N-二甲基乙酰胺。
所述粘土矿物粉为蒙脱土；所述消泡剂为消泡剂BYK088；所述稀释剂为乙醚。
所述端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯加入到N-甲基吡咯烷酮中，并向其中加入三氯化铋，在25℃下搅拌反应7小时，后旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，并将粗产品加入水中，得到混合料，接着将混合料加入到透析袋中，在去离子水中透析16小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物；所述端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯、N-甲基吡咯烷酮、三氯化铋的摩尔比为1:1:4:0.2。
所述N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点的制备方法，包括如下步骤：将N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点加入到乙醇中，在55℃下搅拌5小时，后旋蒸除去乙醇，得到N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点；所述N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点、乙醇的质量比为1:2.5:15。
一种所述环保结构胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将A组分各原料按重量份混合，在60℃下搅拌2小时，搅拌速度为700r/min；后冷却至室温，得到A组分；
步骤S2、将B组分各原料按重量份混合，在70℃下搅拌3小时，搅拌速度为850r/min；后冷却至室温，得到B组分；
步骤S3、将A组分和B组分按重量份混合均匀，得到环保结构胶。
实施例4
一种环保结构胶，其特征在于，它包括A组分和B两组分，其中，A组分与B组分的重量比为1:2.8；A组分是由如下重量份计的各原料制成：4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物38份、粘土矿物粉28份、消泡剂1.4份、稀释剂19份；B组分是由如下重量份计的各原料制成：端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物34份、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪3.5份、N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点0.9份。
所述4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氖气氛围，73℃下搅拌反应4.5小时，后旋蒸除去溶剂，得到4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物；所述4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.4:0.5:0.028:14；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈按质量比3:5混合而成；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比1:1:3:2混合而成。
所述粘土矿物粉为海泡石粉、伊利石粉、蒙脱土按质量比1:3:2混合而成；所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088按质量比1:3:5混合而成；所述稀释剂为丙三醇。
所述端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯加入到N-甲基吡咯烷酮中，并向其中加入三氯化铋，在28℃下搅拌反应7.8小时，后旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，并将粗产品加入水中，得到混合料，接着将混合料加入到透析袋中，在去离子水中透析19小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物；所述端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯、N-甲基吡咯烷酮、三氯化铋的摩尔比为1:1:4.7:0.23。
所述N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点的制备方法，包括如下步骤：将N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点加入到乙醇中，在58℃下搅拌5.8小时，后旋蒸除去乙醇，得到N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点；所述N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点、乙醇的质量比为1:2.8:18。
一种所述环保结构胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将A组分各原料按重量份混合，在65℃下搅拌2.5小时，搅拌速度为850r/min；后冷却至室温，得到A组分；
步骤S2、将B组分各原料按重量份混合，在75℃下搅拌3.5小时，搅拌速度为950r/min；后冷却至室温，得到B组分；
步骤S3、将A组分和B组分按重量份混合均匀，得到环保结构胶。
实施例5
一种环保结构胶，其特征在于，它包括A组分和B两组分，其中，A组分与B组分的重量比为1:3；A组分是由如下重量份计的各原料制成：4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物40份、粘土矿物粉30份、消泡剂1.5份、稀释剂20份；B组分是由如下重量份计的各原料制成：端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物35份、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪4份、N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点1份。
所述4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氩气氛围，75℃下搅拌反应5小时，后旋蒸除去溶剂，得到4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物；所述4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.4:0.5:0.03:15；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述高沸点溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
所述粘土矿物粉为海泡石粉；所述消泡剂为消泡剂德谦3100；所述稀释剂为乙醇。
所述端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯加入到N-甲基吡咯烷酮中，并向其中加入三氯化铋，在30℃下搅拌反应8小时，后旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，并将粗产品加入水中，得到混合料，接着将混合料加入到透析袋中，在去离子水中透析20小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物；所述端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯、N-甲基吡咯烷酮、三氯化铋的摩尔比为1:1:5:0.25。
所述N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点的制备方法，包括如下步骤：将N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点加入到乙醇中，在60℃下搅拌6小时，后旋蒸除去乙醇，得到N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点；所述N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点、乙醇的质量比为1:3:20。
一种所述环保结构胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将A组分各原料按重量份混合，在70℃下搅拌3小时，搅拌速度为900r/min；后冷却至室温，得到A组分；
步骤S2、将B组分各原料按重量份混合，在80℃下搅拌4小时，搅拌速度为1000r/min；后冷却至室温，得到B组分；
步骤S3、将A组分和B组分按重量份混合均匀，得到环保结构胶。
对比例1
本例提供一种环保结构胶，其配方与制备方法同实施例1，不同的是4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物的制备过程中没有添加4-磷丁烯酸三甲酯。
对比例2
本例提供一种环保结构胶，其配方与制备方法同实施例1，不同的是4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物的制备过程中没有添加2-乙烯巯基嘧啶。
对比例3
本例提供一种环保结构胶，其配方与制备方法同实施例1，不同的是没有添加粘土矿物粉。
对比例4
本例提供一种环保结构胶，其配方与制备方法同实施例1，不同的是没有添加N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点。
对比例5
本例提供一种环保结构胶，其配方与制备方法同实施例1，不同的是没有添加2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪。
对比例6
本例提供一种环保结构胶，其配方与制备方法同实施例1，不同的是端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物的制备过程中用1,2,7,8-二环氧辛烷代替4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯。
对上述实施例1-5以及对比例1-6所得环保结构胶进行测试，测试结果和测试方法见表1。
表1
Figure BDA0002729192470000121
从表1可以看出，本发明实施例公开的环保结构胶，具有更加优异的粘接强度、耐老化性、机械力学性能、阻燃性和性能稳定性，这是各组分及配方协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种环保结构胶，其特征在于，它包括A组分和B两组分，其中，A组分与B组分的重量比为1:(2-3)；A组分是由如下重量份计的各原料制成：4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物30-40份、粘土矿物粉20-30份、消泡剂0.5-1.5份、稀释剂13-20份；B组分是由如下重量份计的各原料制成：端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物25-35份、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪2-4份、N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种环保结构胶，其特征在于，所述4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：将4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围，65-75℃下搅拌反应3-5小时，后旋蒸除去溶剂，得到4-磷丁烯酸三甲酯/甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷/2-乙烯巯基嘧啶/丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
3.根据权利要求2所述的一种环保结构胶，其特征在于，所述4-磷丁烯酸三甲酯、甲基乙烯基二(丁酮肟基)硅烷、2-乙烯巯基嘧啶、丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:0.4:0.5:(0.02-0.03):(10-15)。
4.根据权利要求2所述的一种环保结构胶，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种环保结构胶，其特征在于，所述粘土矿物粉为海泡石粉、伊利石粉、蒙脱土中的至少一种；所述消泡剂为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂BYK088中的一种或几种；所述稀释剂为丙三醇、乙醇、乙醚中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种环保结构胶，其特征在于，所述端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物的制备方法，包括如下步骤：将端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯加入到N-甲基吡咯烷酮中，并向其中加入三氯化铋，在20-30℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，并将粗产品加入水中，得到混合料，接着将混合料加入到透析袋中，在去离子水中透析13-20小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到端氨基聚氨酯/4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯缩聚物。
7.根据权利要求6所述的一种环保结构胶，其特征在于，所述端氨基聚氨酯、4,6-双(1-金刚烷基)-1,3-二缩水甘油醚基苯、N-甲基吡咯烷酮、三氯化铋的摩尔比为1:1:(3-5):(0.15-0.25)。
8.根据权利要求1所述的一种环保结构胶，其特征在于，所述N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点的制备方法，包括如下步骤：将N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点加入到乙醇中，在50-60℃下搅拌4-6小时，后旋蒸除去乙醇，得到N+有机纳米抗菌剂改性石墨烯量子点。
9.根据权利要求8所述的一种环保结构胶，其特征在于，所述N+有机纳米抗菌剂、石墨烯量子点、乙醇的质量比为1:(2-3):(10-20)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种环保结构胶，其特征在于，所述环保结构胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将A组分各原料按重量份混合，在50-70℃下搅拌1-3小时，搅拌速度为500-900r/min；后冷却至室温，得到A组分；
步骤S2、将B组分各原料按重量份混合，在60-80℃下搅拌2-4小时，搅拌速度为700-1000r/min；后冷却至室温，得到B组分；
步骤S3、将A组分和B组分按重量份混合均匀，得到环保结构胶。
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