CN115725254A - 一种粘附复合结构及其形成方法、粘液及用途、使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种粘附复合结构,包括基底和粘附在所述基底上的粘附层,所述粘附层内部分布有孔洞;所述粘附层为具有亲水嵌段和亲油嵌段的交联的聚合物材料。本发明提供的粘附复合结构中的聚合物材料由于同时具有亲水嵌段和亲油嵌段,一种嵌段聚集以增加强度,另一种嵌段用于粘附,因此能够同时实现在水下(水湿)、油下(油湿)环境中对目标物的有效粘附。且粘附复合结构的形成方法简单,价格低廉,固化时间短,可实现在多种复杂环境中的粘附,填补了领域空白,在实际生活中具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于粘合剂领域,具体涉及一种能够用于油下、油湿、水下、水湿环境的通用粘合剂及其用途,及其在油下、油湿、水下、水湿环境中形成的粘附复合结构及形成方法。
背景技术
在粘附领域,遭受到各种恶劣环境的影响时,粘合剂的粘附强度会大大降低甚至失效,如汽车或弱电、输油管道、隧道等油下环境,水管漏水,水下机器人,生物体表、组织器官等水下或复杂环境,目前商用的粘合剂很难在油下、油湿、水下、或水湿环境中实现粘附,难以满足上述特定场景的应用需求。
现有技术中解决水下粘附问题的方法主要是基于贻贝、沙塔蠕虫、章鱼、树蛙、喉盘鱼等的仿生粘合剂,其中有的是依靠分子,如邻苯二酚的粘附,而有的是依靠结构,如利用吸盘形成负压等,还有的依靠毛细力和机械互锁结构等实现水下环境中的粘附。
现有技术中解决油下粘附的问题主要包括以下方式:
现有技术之一提供一种仿章鱼的吸盘结构胶带,可以在硅油下实现粘附(Baik S,Kim DW,Park Y,Lee T-J,Ho Bhang S,Pang C.A wet-tolerant adhesive patchinspired by protuberances in suction cups of octopi.Nature 2017,546,396)。但该胶带需要复杂的结构设计,制备过程繁琐,且只研究了在硅油中的粘附强度,而生活中常用的烷烃类油可能会导致胶带溶胀,使其丧失粘附性能。
现有技术之二提供一种基于碱基的凝胶粘合胶带,可在不同的有机溶剂中实现粘附,包含烷烃类油(Liu X,Zhang Q,Duan L,Gao G.Tough adhesion of nucleobase-tackifed gels in diverse solvents.Adv.Funct.Mater.2019,29,1900450)。但该胶带需要复杂的合成步骤,且这种凝胶胶带粘附强度比较低,最高只有10~20kPa。
现有技术之三提供一种基于形状记忆聚合物的粘附贴,可以在植物油中粘附(Park JK,Eisenhaure JD,Kim S.Reversible underwater dry adhesion of a shapememory polymer.Adv.Mater.Interfaces 2019,6,1801542)。但该粘附贴需要施加预压力来被动排除油层,且常用的烷烃类油可能会导致材料溶胀。
由此可见,现有技术中不管是水下还是油下粘合剂,往往都需要复杂的分子合成或表面结构构筑,制备工艺繁琐复杂,并且目前还没有能同时实现水下/油下粘附的粘附胶水或粘附复合结构,无法实现多环境的通用粘附。本领域需要开发一种成本低廉,制备简单,可在水下、油下的不同基底上实现粘附的高强粘附胶水或粘附复合结构。
发明内容
针对上述技术问题,本发明目的之一是提供一种粘附复合结构,通过所述粘附复合结构能够实现在水下、油下对目标物的粘附。所述的水下或油下环境指所述目标物的粘贴界面全部或大部分被暴露在水性或油性环境中,典型但非限制性的包括在水性或油性环境中进行的对目标物的粘贴,或者在一个目标物的表面含有较多水或油时进行对另一目标物的粘贴。
本发明所述的粘附复合结构,包括基底和粘附在所述基底上的粘附层,所述粘附层内部分布有孔洞;所述粘附层为同时具有亲水嵌段和亲油嵌段的交联的聚合物材料。
在本发明提供的粘附复合结构中,粘附层的交联聚合物材料中由于同时具有亲水嵌段和亲油嵌段,使得粘附复合结构在水下或油下均可实现粘附。当在水下环境中时,易溶于水的亲水嵌段舒展以与基底粘附,不溶于水的亲油嵌段发生聚集以提供本体强度,从而实现水下粘附;当在油下环境中时,易溶于油的亲油嵌段舒展以与基底粘附,不溶于油的亲水嵌段发生聚集以提供本体强度,从而实现油下粘附。即一种嵌段聚集以增加强度,另一种嵌段用于粘附,而粘附层内部分布的孔洞是由于有机溶剂与水/油发生溶剂交换所产生的。
作为优选技术方案,所述粘附层和所述基底的粘附强度大于0,所述粘附层周围有连续性介质;所述连续性介质包括油性连续性介质或水性连续性介质。粘附层和所述基底的粘附强度大于0,从而保证两者之间具有粘附强度,且粘附层周围具有连续性介质,保证在连续性介质中发生溶剂交换,一种嵌段可以发生聚集以提供强度,另一种嵌段用于粘附。
作为优选技术方案,所述亲水嵌段上接枝有亲水基团;
优选地,所述亲水基团包括阳离子亲水基团、阴离子亲水基团和非离子亲水基团;
优选地,所述阳离子亲水基团包括叔胺基、季胺基中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述阴离子亲水基团包括羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述非离子亲水基团包括羟基、醚基、胺基、酰胺基、多巴胺及多巴胺衍生物中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述亲水基团包括羧基、酰胺基、羟基、多巴胺及多巴胺衍生物中的任意一种或至少两种的组合。
亲水嵌段上有亲水基团,选择合适的亲水基团,使亲水嵌段易溶于水且能够在水下舒展以与基底发生粘附,从而实现水下粘附。
作为优选技术方案,所述亲油嵌段上接枝有疏水基团;
优选地,所述疏水基团包括烷基、酯基、醚基、芳香基中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述疏水基团包括R-COO-,所述R包括C1~C14的直连或支链烷基;
优选地,所述疏水基团包括甲基、乙基、丙基、甲基酯基、乙基酯基、丁基酯基、辛基酯基、己基酯基、月桂基酯基中的任意一种或至少两种的组合。
亲油嵌段上有疏水基团,选择合适的疏水基团,使亲油嵌段易溶于有机溶剂且能够在油下舒展以与基底发生粘附,从而实现油下粘附。
本发明目的之二是提供一种粘附复合结构的形成方法,所述形成方法包括如下步骤:
(1)按照如下方法制备粘液:
将亲水单体、亲油单体、光引发剂、交联剂和有机溶剂混合均匀得到分散液体,紫外光照后,得到粘液,所述有机溶剂极性为4~8;
(2)将所述粘液在水下环境或油下环境中覆盖于目标基底表面,静置固化后,得到包括所述基底和粘附在所述基底上的粘附层所组成的复合结构。
水下(水湿)或油下(油湿)环境的粘附,相比于传统的空气中粘附最大的问题是水膜或油膜的存在。水膜或油膜较空气中的粘贴界面在粘接物质和粘贴界面之间具有较强的阻隔作用,且会破坏一些常用的水溶性或油溶性粘合剂的粘附性能。
本发明中的亲水单体、亲油单体和交联剂在光引发剂的作用下,通过紫外光照发生光聚合,形成同时具有亲水嵌段和亲油嵌段的共聚物,均匀地分散在有机溶剂中,形成透明的、具有一定粘度的粘液。当将此粘液滴加到水下时,粘合剂中的有机溶剂与水发生快速的交换,介质水进入粘附相中,有机溶剂从粘附相扩散到水相,并驱赶水膜,水的进入也会导致粘合剂中的聚合物发生相分离,不溶于水的亲油嵌段发生聚集以提供本体强度,易溶于水的亲水嵌段舒展以与基底发生粘附,从而实现水下粘附。当将粘合剂滴在油下环境中时,则与水下时情况相反,即粘合剂中的有机溶剂与油发生快速的交换,介质油进入粘附相中,有机溶剂从粘附相扩散到油相,并驱赶油膜,油的进入也会导致粘合剂中的聚合物发生相分离,不溶于油的亲水嵌段发生聚集以提供本体强度,易溶于油的亲油嵌段舒展以与基底发生粘附,从而实现油下粘附。即形成一种嵌段聚集以增加强度,另一嵌段用于粘附的粘附复合结构,并且由于溶剂的扩散作用,会在粘附层内部形成孔洞。
作为优选技术方案,所述亲水单体为具有亲水基团的取代或未取代的丙烯酸;
优选地,所述亲水单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、羟基、多巴胺及多巴胺衍生物的任意一种或至少两种的组合。
作为优选技术方案,所述亲油单体为取代或未取代的丙烯酸酯;
优选地,所述亲油单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸月桂酯中的任意一种或至少两种的组合。
作为优选技术方案,所述光引发剂包括苯酮类、苯甲酰类中的任意一种或至少两种的组合,优选包括2,2-二乙氧基苯乙酮或2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮;
所述交联剂包括多异氰酸酯类、多元胺类、多元醇类、缩水甘油醚类、有机过氧化物类、有机硅类、金属有机化合物类、无机物类中的任意一种或至少两种的组合,优选聚乙二醇二甲基丙烯酸酯;
所述有机溶剂包括乙醇、四氢呋喃、丙酮、二甲基亚砜、甲醇和二甲基甲酰胺中的任意一种或至少两种的组合。
作为优选技术方案,所述紫外光照的时间为20min以上,例如20min,25min,30min,35min,40min,优选25~35min;
优选地,所述紫外光照的功率范围为200~800W,例如200W,300W,400W,500W,600W,700W,800W,优选500W。
作为优选技术方案,所述静置固化时间为15~30s,例如15s,20s,25s,30s。
本发明目的之三是提供一种粘液,所述粘液通过将包括亲水单体、亲油单体、光引发剂、交联剂和有机溶剂的混合物进行紫外光照获得;所述有机溶剂极性为4~8;
优选地,所述亲水单体为具有亲水基团的取代或未取代的丙烯酸;
优选地,所述亲水单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、羟基、多巴胺及多巴胺衍生物的任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述亲油单体为取代或未取代的丙烯酸酯;
优选地,所述亲油单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸月桂酯中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述光引发剂包括苯酮类、苯甲酰类中的任意一种或至少两种的组合,优选包括2,2-二乙氧基苯乙酮或2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮;
所述交联剂包括多异氰酸酯类、多元胺类、多元醇类、缩水甘油醚类、有机过氧化物类、有机硅类、金属有机化合物类、无机物类中的任意一种或至少两种的组合,优选聚乙二醇二甲基丙烯酸酯;
所述有机溶剂包括乙醇、四氢呋喃、丙酮、二甲基亚砜、甲醇和二甲基甲酰胺中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述粘液的制备过程中,所述亲水单体的加入量为0.1~8mol/L,所述亲油单体的加入量为0.1~4mol/L,例如0.1mol/L,0.5mol/L,1mol/L,1.5mol/L,2mol/L,3mol/L,4mol/L,亲水或亲油单体含量过少会影响粘合剂中亲/疏水链段在水下/油下环境中的聚集和舒展,从而影响粘合剂的本体和界面粘附强度;亲水或亲油单体含量过多会导致粘合剂中有机溶剂含量相对下降,使溶剂交换减慢,相分离程度降低,导致粘附强度下降。所述光引发剂的加入量为0.01~4mg/mL,例如0.01mg/mL,0.05mg/mL,0.1mg/mL,1mg/mL,2mg/mL,3mg/mL,4mg/mL,光引发剂含量过少会使聚合不够完全,粘附强度下降;光引发剂含量过多则会导致爆聚,使粘合剂丧失粘附效果。所述交联剂的加入量为0.1~8mg/mL,例如0.1mg/mL,0.5mg/mL,1mg/mL,2mg/mL,3mg/mL,4mg/mL,5mg/mL,6mg/mL,7mg/mL,8mg/mL,交联剂含量过少会使聚合物交联不完全,降低粘合剂的粘附强度;交联剂含量过高会使聚合物过度交联,呈凝胶状,使粘合剂丧失粘附效果。
优选地,所述紫外光照的时间为20min以上,例如20min,25min,30min,35min,40min,优选25~35min;
优选地,所述紫外光照的功率为200~800W,例如200W,300W,400W,500W,600W,700W,800W,优选500W。
紫外光照时间过短或光照功率过低,会使聚合物聚合不完全,形成短链聚合物,降低粘合剂的粘附强度;紫外光照时间过长或光照功率过高,会使聚合物过度交联,且紫外光散发的热量容易使聚合物发生爆聚,使有机溶剂挥发,大大降低粘合剂的粘附强度。
本发明目的之四是提供一种所述粘液的用途,所述粘液用作水下粘合剂、油下粘合剂中的任意一种或两种的组合;
优选地,所述水下粘合剂用于水下阻漏,水下智能机器人,生物体表粘附、组织粘附中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述油下粘合剂用于管道、油箱、机械油面粘接中的任意一种或至少两种的组合。
本发明目的之五是提供一种所述粘液的使用方法,所述粘液用于水下环境,所述使用方法包括:
所述粘液与待粘附基底接触,保持扩散时间15~30s,实现粘附;
或将所述粘液涂抹在所述粘附基材上,得到涂抹有粘液的粘附基材;将所述涂抹有粘液的粘附基材贴附在待粘贴的目标基材上,实现对目标基材的粘贴;
优选地,所述粘附基材为不溶于有机溶剂的柔性基材,优选聚酯膜、硝酸纤维素膜、聚酰亚胺膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚四氟乙烯膜中的任意一种。
作为优选技术方案,所述粘液用于油下环境,所述使用方法包括:
(1)将所述粘液进行去质子化,得到去质子化的粘液;
(2)将所述去质子化的粘液快速与待粘附基底接触,保持扩散时间15~30s,实现粘附。
作为优选技术方案,所述去质子化通过向所述粘液中加入氢氧化钠溶液实现;
选地地,所述去质子化的过程中,氢氧化钠的加入量为粘液体积的5~50%,氢氧化钠的浓度为0.1~2mol/L。
氢氧化钠的含量过低会使得粘合剂中亲水链段上的基团去质子化不完全,导致其在油下环境中的链聚集程度不高,使得本体强度降低;氢氧化钠的含量过高导致其不易分散在粘合剂中,使粘附强度降低。
与现有技术相比,本申请具有如下有益效果:
(1)本发明提供了一种能同时实现水下、油下环境中粘附的粘附复合结构,粘附复合结构中粘附层所用的交联聚合物中同时具有亲水嵌段和亲油嵌段,其中一种嵌段聚集以增加强度,另一种嵌段用于粘附,从而实现同时在水下(水湿)和油下(油湿)环境中的有效粘附。
(2)本发明还提供了一种粘附复合结构的形成方法,该方法不需要复杂的分子合成或表面结构构筑,制备工艺简单,价格低廉,固化时间短,可实现在多种复杂环境中的粘附,在实际生活中具有广泛的应用前景。
(3)本发明还提供了一种粘附复合结构所使用的粘液,所述粘液的用途和使用方法,如前所述,其能够同时实现在水下或水湿环境、油下或油湿环境下对目标物的粘附,填补了领域空白,且使用过程简单,只需要将各组分混合后进行光聚合反应,再快速将粘附对象贴合,即可以实现对目标物的粘附。
附图说明
图1为粘附复合结构中粘附层的孔洞结构。
图2为粘液的形态及在油下和水下的粘附展示图。
图3为使用不同种类的溶剂时,粘液均能在水下和油下实现粘附。
图4为使用不同种类溶剂组成的粘液的粘附强度。
图5为粘液在不同基底上的粘附强度。
图6为粘液在不同粘合时间的粘附强度。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
实施例
本申请实施例1~18的具体组分、光照条件详见表1-1、表1-2。实施例1具体条件如下:将7.21g的丙烯酸、8.51g甲基丙烯酸己酯、0.1g聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、40mg 2,2-二乙氧基苯乙酮和40mg Irga 2959分散在25mL乙醇中,在紫外光下照射30分钟,紫外光照的功率为500W,得到透明的,具有一定粘度的粘液。
实施例2-18除表中所示条件外,与实施例1的反应条件相同
对比例1不含亲水单体,对比例2不含亲油单体,对比例3不含光引发剂,对比例4不含交联剂,对比例5不含有机溶剂,其它条件与实施例1相同。
表1-1
表1-2
应用例
应用例1
所得到的粘液用于水下环境,所述使用方法包括:
所述粘液与待粘附基底接触,保持扩散时间30s,实现粘附。
应用例2
所得到的粘液用于水下环境,所述使用方法包括:
将所述粘液涂抹在所述粘附基材上,得到涂抹有粘液的粘附基材;将所述涂抹有粘液的粘附基材贴附在待粘贴的目标基材上,实现对目标基材的粘贴。
应用例3
所得到的粘液用于油下环境,所述使用方法包括:
(1)将所述粘液进行去质子化,即用1mol/L氢氧化钠溶液将羧酸根去质子化(每1mL粘合剂加入0.3mL的氢氧化钠溶液),得到去质子化的粘液;
(2)将所述去质子化的粘液快速与待粘附基底接触,保持扩散时间30s,实现粘附。
应用例4
将上述粘液快速涂抹在衬底膜(如聚酯或硝酸纤维素膜)上,制备成简易的粘附胶带。
性能测试
将粘贴有粘贴基材的目标基材进行如下性能测试:
(1)粘附性能:将一载玻片作为目标基材置于水下,随后将所制备的粘液滴加到所述目标基材表面,然后将另一目标基材作为上表面与溶液中的目标基材表面接触,施加2N的预压力,静置一段时间后,向上拉起,两个基材分开时测得的力即为上下固体表面之间的粘附力。
测试结果见表2
表2
从表2可以看出,由亲水单体、亲油单体、光引发剂、交联剂、有机溶剂组成的新型多环境通用粘液在油下和水下对目标基材均表现很好的粘附能力。通过对有机溶剂、亲水单体、亲油单体的含量、种类进行调节,可以得到预期想要获得的对应产品。
1.通过对比实施例1-14得知,多种亲水单体、亲油单体、光引发剂、交联剂、有机溶剂所组成的粘液在油下和水下均能实现有效粘附。如图3、图4所示,使用不同种类的溶剂时,粘液均能在水下和油下实现粘附。
2.通过对比实施例15-18得知,紫外光照时间过短或光照功率过低,会使聚合物聚合不完全,降低粘合剂的粘附强度;紫外光照时间过长或光照功率过高,会使聚合物过度交联,且紫外光散发的热量容易使聚合物发生爆聚,大大降低粘合剂的粘附强度。
3.通过对比例1-5的粘附结果可以看到,本申请粘液的五种有效成分缺一不可。
从图1可以看出,本申请所使用的粘液中由于同时具有亲水链段和亲油链段,在水下或油下使用时,在和水/油发生溶剂交换后,粘附层内部会形成明显的孔洞。
从图2可以看出,本申请所使用的粘液为具有一定粘度的粘液,且在水下和油下均可实现粘附。
从图5可以看出,本申请粘液在不同基底上均可实现粘附。
从图6可以看出,本申请粘液的粘附强度随粘合时间的增加呈上升趋势,且在2分钟时即可达到稳定。
申请人声明,本申请通过上述实施例来说明本申请的工艺方法,但本申请并不局限于上述工艺步骤,即不意味着本申请必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本申请的任何改进,对本申请所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本申请的保护范围和公开范围之内。
Claims (15)
1.一种粘附复合结构,其特征在于,所述粘附复合结构包括基底和粘附在所述基底上的粘附层,所述粘附层内部分布有孔洞;
所述粘附层为具有亲水嵌段和亲油嵌段的交联的聚合物材料。
2.如权利要求1所述的粘附复合结构,其特征在于,所述粘附层和所述基底的粘附强度大于0,所述粘附层周围有连续性介质;所述连续性介质包括油性连续性介质或水性连续性介质。
3.如权利要求1或2所述的粘附复合结构,其特征在于,所述亲水嵌段上有亲水基团;
优选地,所述亲水基团包括阳离子亲水基团、阴离子亲水基团和非离子亲水基团;
优选地,所述阳离子亲水基团包括叔胺基、季胺基中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述阴离子亲水基团包括羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述非离子亲水基团包括羟基、醚基、胺基、酰胺基、多巴胺及其衍生物中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述亲水基团包括羧基、酰胺基、羟基、多巴胺及多巴胺衍生物中的任意一种或至少两种的组合。
4.如权利要求1~3之一所述的粘附复合结构,其特征在于,所述亲油嵌段上有疏水基团;
优选地,所述疏水基团包括烷基、酯基、醚基、芳香基中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述疏水基团包括R-COO-,所述R包括C1~C14的直连或支链烷基;
优选地,所述疏水基团包括甲基、乙基、丙基、甲基酯基、乙基酯基、丁基酯基、辛基酯基、己基酯基、月桂基酯基中的任意一种或至少两种的组合。
5.一种如权利要求1~4之一所述的粘附复合结构的形成方法,其特征在于,所述形成方法包括如下步骤:
(1)按照如下方法制备粘液:
将亲水单体、亲油单体、光引发剂、交联剂和有机溶剂混合均匀得到分散液体,紫外光照后,得到粘液;所述有机溶剂极性为4~8;
(2)将所述粘液在水下环境或油下环境中覆盖于目标基底表面,静置固化后,得到包括所述基底和粘附在所述基底上的粘附层的粘附复合结构。
6.如权利要求5所述的形成方法,其特征在于,所述亲水单体为具有亲水基团的取代或未取代的丙烯酸;
优选地,所述亲水单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、羟基、多巴胺及多巴胺衍生物的任意一种或至少两种的组合。
7.如权利要求5或6所述的形成方法,其特征在于,所述亲油单体为取代或未取代的丙烯酸酯;
优选地,所述亲油单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸月桂酯中的任意一种或至少两种的组合。
8.如权利要求5~7之一所述的形成方法,其特征在于,所述光引发剂包括苯酮类、苯甲酰类中的任意一种或至少两种的组合,优选包括2,2-二乙氧基苯乙酮或2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮;
所述交联剂包括多异氰酸酯类、多元胺类、多元醇类、缩水甘油醚类、有机过氧化物类、有机硅类、金属有机化合物类、无机物类中的任意一种或至少两种的组合,优选聚乙二醇二甲基丙烯酸酯;
所述有机溶剂包括乙醇、四氢呋喃、丙酮、二甲基亚砜、甲醇和二甲基甲酰胺中的任意一种或至少两种的组合。
9.如权利要求5~8之一所述的形成方法,其特征在于,所述紫外光照的时间为20min以上,优选25~35min;
优选地,所述紫外光照的功率范围为200~800W,优选500W。
10.如权利要求5~9之一所述的形成方法,其特征在于,所述静置固化时间为15~30s。
11.一种粘液,其特征在于,所述粘液通过将包括亲水单体、亲油单体、光引发剂、交联剂和有机溶剂的混合物进行紫外光照获得;所述有机溶剂极性为4~8;
优选地,所述亲水单体为具有亲水基团的取代或未取代的丙烯酸;
优选地,所述亲水单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、羟基、多巴胺及多巴胺衍生物的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述亲油单体为取代或未取代的丙烯酸酯;
优选地,所述亲油单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸月桂酯中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述光引发剂包括苯酮类、苯甲酰类中的任意一种或至少两种的组合,优选包括2,2-二乙氧基苯乙酮或2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮;
所述交联剂包括多异氰酸酯类、多元胺类、多元醇类、缩水甘油醚类、有机过氧化物类、有机硅类、金属有机化合物类、无机物类中的任意一种或至少两种的组合,优选聚乙二醇二甲基丙烯酸酯;
所述有机溶剂包括乙醇、四氢呋喃、丙酮、二甲基亚砜、甲醇和二甲基甲酰胺中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述粘液的制备过程中,所述亲水单体的加入量为0.1~8mol/L,所述亲油单体的加入量为0.1~4mol/L,所述光引发剂的加入量为0.01~4mg/mL,所述交联剂的加入量为0.1~8mg/mL;
优选地,所述紫外光照的时间为20min以上,优选25~35min;
优选地,所述紫外光照的功率为200~800W,优选500W。
12.一种如权利要求11所述的粘液的用途,其特征在于,所述粘液用作水下粘合剂、油下粘合剂中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述水下粘合剂用于水下阻漏,水下智能机器人,生物体表粘附中、组织粘附的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述油下粘合剂用于管道、油箱、机械油面粘接中的任意一种或至少两种的组合。
13.一种如权利要求11所述的粘液的使用方法,其特征在于,所述粘液用于水下环境,所述使用方法包括:
所述粘液与待粘附基底接触,保持扩散时间15~30s,实现粘附;
或,将所述粘液涂抹在所述粘附基材上,得到涂抹有粘液的粘附基材;将所述涂抹有粘液的粘附基材贴附在待粘贴的目标基材上,实现对目标基材的粘贴;
优选地,所述粘附基材为不溶于有机溶剂的柔性基材,优选聚酯膜、硝酸纤维素膜、聚酰亚胺膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚四氟乙烯膜中的任意一种。
14.一种如权利要求11所述的粘液的使用方法,其特征在于,所述粘液用于油下环境,所述使用方法包括:
(1)将所述粘液进行去质子化,得到去质子化的粘液;
(2)将所述去质子化的粘液快速与待粘附基底接触,保持扩散时间15~30s,实现粘附。
15.如权利要求14所述的使用方法,其特征在于,所述去质子化通过向所述粘液中加入氢氧化钠溶液实现;
优选地,所述去质子化的过程中,氢氧化钠的加入量为粘液体积的5~50%,氢氧化钠的浓度为0.1~2mol/L。
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