CN116120884B - 一种生物基水溶性热熔胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种生物基水溶性热熔胶的制备方法，采用高温高压溶液法，将尼龙盐、分子量调控剂加入去离子水中反应制备得到所述聚酰胺热熔胶；所述高温高压溶液法包括高压段‑常压段两个反应阶段，通过所述分子量调控剂调控分子链中醚键和氧原子数量，使水分子易于和醚键、酰胺键形成氢键，所述聚酰胺热熔胶具有亲水性。通过采用本发明的技术方案，选用含有醚键二元酸化合物与二元胺化合物反应制备聚酰胺，通过对尼龙分子链中醚键以及氧原子含量的调控，赋予尼龙水溶性的同时，反应原料简单，无需进一步纯化，避免传统聚醚二胺与二酸反应制备的尼龙制品纯化困难和储存不稳定等问题。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种生物基水溶性聚酰胺热熔胶及其制备方法。
背景技术
热熔胶黏剂(简称热熔胶)，是指在室温下呈固态，加热熔融成液态，涂布、润湿被粘物后，经压合、冷却短时间内完成粘结的胶粘剂。最早使用的热熔胶基材有沥青、石蜡和松香等，但由于强度太低，缺乏应用。随科技的不断发展，各种合成树脂逐渐成为热熔胶的基体。
热熔胶根据基体类别可分为聚氨酯类、聚酰胺类、EVA类、聚酯类和嵌段共聚物等。其中，聚酰胺是分子链上带有重复酰胺基团的高分子聚合物，具备优异的力学性能、耐热性以及耐溶剂性等优点。与其他热熔胶相比，聚酰胺热熔胶具备粘结强度高、柔韧性好、耐热性和耐介质性佳。
但随着近年来工业的不断发展与环保意识的不断加强，促使传统石化基聚酰胺热熔胶往生物基聚酰胺热熔胶转变，进一步制备具有功能化的产品，例如水溶性热熔胶。水溶性热熔胶能够有效的溶解于水中，以液体状态均匀涂布在基材上，待水分除去后形成热熔胶膜，经热压后实施粘结。相较于溶剂型热熔胶，水溶性热熔胶选择的溶剂为水，无毒且易于排放，对环境友好。因此，对水溶性热熔胶的研究具有重要意义。
水溶性聚酰胺的研究始于上世纪八十年代，日本东丽公司开发出商品号为“AQ”聚酰胺。近年来对水溶性聚酰胺的研究逐渐增多。
目前公开的现有技术中，对于水溶性聚酰胺的制备方法主要是在分子链中引入大量的极性基团，提高聚酰胺的亲水性。根据分子链结构可将制备方法分为：(1)含有碱性三级胺结构，这种碱性三级胺本身不能直接溶于水，但当处于酸性溶剂中时会形成铵盐，大幅度提高聚酰胺的水溶性，此类聚酰胺主要为日本东洋纺织株式会所和德国巴斯夫的产品；(2)含有极性侧基结构，例如专利CN102875803A在聚酰胺分子链中引入大量的亲水侧基羟基和羧基，促使聚酰胺具有螯合水溶液中金属离子的能力；(3)分子主链含有聚醚嵌段结构，例如专利CN111183170A中选用含有聚醚的二胺与二酸反应，制备出可用于制造三维物体的聚酰胺材料。但是，该聚酰胺材料由于含有大量的聚醚嵌段和氧原子，导致尼龙呈现蜡状且难以纯化，贮存稳定性差。
因此，提供一种具有工艺简单且过程可控、成本低、无需纯化、具有良好的储存稳定性的水溶性热熔胶是亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种生物基水溶性热熔胶及其制备方法，通过调控聚酰胺结构单元，控制分子链中醚键和氧原子含量，采用绿色环保的高温高压溶液法制备生物基水溶性聚酰胺热熔胶。该方法制备过程易控制，不增加额外工序，成本低，污染少，在获得较好水溶性的同时拥有良好的剥离强度。
为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。
一种生物基水溶性热熔胶的制备方法，采用高温高压溶液法，将尼龙盐、分子量调控剂加入去离子水中反应制备得到所述聚酰胺热熔胶；所述高温高压溶液法包括高压段-常压段两个反应阶段，通过所述分子量调控剂调控分子链中醚键和氧原子数量，使水分子进入分子链间，与醚键和酰胺键形成氢键，所述聚酰胺热熔胶具有亲水性。
具体地，高温高压法指的是现在低温环境下形成尼龙盐溶液，随后升高温度，反应釜中的水从液体变成气体，导致反应釜中的压力上升，形成高压环境。本发明中，高温高压反应为生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备过程，尼龙盐和去离子水在反应釜中，在高温高压条件下，含醚键二元酸化合物和二元胺化合物进行酸胺反应，生成酰胺键，进一步生成高分子量聚酰胺。
具体地，所述聚酰胺热熔胶结构式为：
式中，R1为烷基链、苯环中的一种；R2是碳数为4-12的烷基链。
优选地，所述生物基水溶性聚酰胺热熔胶制备方法包括将所述尼龙盐、所述分子量调控剂和去离子水添加到反应釜中，抽真空并通氮气置换釜内空气后，在160～200℃下搅拌反应1～4h后，泄压后氮气氛围下，180～240℃反应6～10h，待反应结束加压排出熔体，即为聚酰胺热熔胶。泄压后，通氮气进行反应能够排出反应釜中的水蒸气，促使酸胺反应向正方向进行，进一步增加分子量。
优选地，制备所述聚酰胺热熔胶添加的原料组成包括尼龙盐40～80wt％、分子量调控剂0.3～0.6wt％和去离子水20～60wt％。
优选地，所述尼龙盐采用含有醚键二元酸化合物与二元胺化合物作为聚合单体反应得到。
优选地，所述含醚键二元酸化合物和所述二元胺化合物的摩尔比为1：1.00～1.05。
优选地，所述尼龙盐的制备方法包括将所述含醚键二元酸化合物和所述二元胺化合物按比例分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温条件下，将所述二元胺/乙醇溶液滴加到所述二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应1～3h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥得到所述尼龙盐。
优选地，所述含醚键二元酸化合物为二甘醇酸、3-(2-羧基乙氧基)丙酸、4，4’-二苯醚二甲酸等中的一种或者其中两种以上的任意比例混合物；所述二元胺化合物为丁二胺、戊二胺、癸二胺、1，11-十一烷二胺、1，12-十二烷二胺等中的一种或者其中两种以上的任意比例混合物。作为最优地，所述含醚键二元酸化合物为3-(2-羧基乙氧基)丙酸，所述二元胺化合物为癸二胺。
优选地，所述分子量调控剂为正丁酸、正己酸和苯甲酸中的一种或者两种以上的混合物。
作为最优选的实施方式，所述聚酰胺热熔胶的制备方法包括将70.0wt％尼龙盐、0.3wt％正己酸和29.7wt％去离子水添加到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在180℃下加热搅拌反应2h，随后泄压通氮气在200℃反应8h，待反应结束加压排出熔体，得到聚酰胺热熔胶。
采用上述技术方案制备得到的聚酰胺热熔胶具有的亲水特性，原因在于，在聚酰胺分子链结构设计的时候引入醚键，减少分子链间氢键，破坏分子链规整性；此外，通过分子量调控剂调控分子链中醚键和氧原子数量，使水分子更容易进入分子链间，与醚键和酰胺键形成氢键，从而赋予了聚酰胺热熔胶的亲水性能。具体地，本发明中，聚酰胺的合成是通过二元酸和二元胺量两种原料进行反应，由于这两种单体分子链两端都是活性官能团，因此能够持续反应，生成高分子量聚合物，加入的分子量调控剂是分子链一端为活性基团，另一端则无法和二元酸或者二元胺反应，从而导致聚酰胺分子链无法生长，因而通过调控分子量调控剂的添加量，可以有效控制聚酰胺的分子量。
进一步地，采用本发明技术方案制备的聚酰胺热熔胶，无需纯化，避免了尼龙制品纯化困难和储存不稳定等问题。
本发明所获得的有益技术效果：
1.通过采用本发明的技术方案，选用含有醚键二元酸化合物与二元胺化合物反应制备聚酰胺，通过对尼龙分子链中醚键以及氧原子含量的调控，赋予尼龙水溶性的同时，反应原料简单，仅需含醚键二元酸化合物与二元胺化合物两种原料，无需引入其它助剂或难脱出的有机溶剂，因此也无需进一步纯化，避免传统聚醚二胺与二酸反应制备的尼龙制品纯化困难和储存不稳定等问题，减少了后续处理的工艺，简化了制备工艺。
2.通过采用本发明的技术方案，高温高压溶液法，制备过程不产生有害废水，适用于工业化生产。
3.通过采用本发明的技术方案，制备所需原材料来源于生物基，绿色环保，具有可持续性。
附图说明
图1本发明实施例3的傅里叶红外谱图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明采用高温高压溶液法，将尼龙盐、分子量调控剂加入去离子水中反应制备得到所述聚酰胺热熔胶；其中，尼龙盐利用含醚键二元酸化合物和二元胺化合物按比例分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温条件下，将二元胺/乙醇溶液滴加到二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应1～3h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥得到尼龙盐。高温高压溶液法包括高压段-常压段两个反应阶段，通过分子量调控剂调控分子链中醚键和氧原子数量，使水分子进入分子链间，与醚键和酰胺键形成氢键，聚酰胺热熔胶具有良好的亲水性。
整个反应步骤中无需添加其它溶剂和试剂或助剂，避免了传统中尼龙材料纯化困难和储存不稳定的问题，反应工艺简单，利用生物基原料，绿色环保无污染。
下面通过具体实施例来具体说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
(1)尼龙盐的制备
将3-(2-羧基乙氧基)丙酸和丁二胺按1∶1.05摩尔比分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温下将二元胺/乙醇溶液滴加到二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应3h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥得到尼龙盐。
(2)聚酰胺热熔胶的制备
将70.0wt％尼龙盐、0.3wt％正己酸和29.7wt％去离子水添加到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在180℃下加热搅拌反应2h，随后泄压通氮气在200℃反应8h，待反应结束加压排出熔体，得到生物基水溶性的聚酰胺热熔胶。
实施例2
本实施例提供了一种生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
(1)尼龙盐的制备
将3-(2-羧基乙氧基)丙酸和戊二胺按1∶1.05摩尔比分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温下将二元胺/乙醇溶液滴加到二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应3h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥得到尼龙盐。
(2)聚酰胺热熔胶的制备
将70.0wt％尼龙盐、0.3wt％正己酸和29.7wt％去离子水添加到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在180℃下加热搅拌反应2h，随后泄压通氮气在200℃反应8h，待反应结束加压排出熔体，得到生物的基水溶性聚酰胺热熔胶。
实施例3
本实施例提供了一种生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
(1)尼龙盐的制备
所述最优的将3-(2-羧基乙氧基)丙酸和癸二胺按1∶1.05摩尔比分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温下将二元胺/乙醇溶液滴加到二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应3h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥得到尼龙盐。
(2)聚酰胺热熔胶的制备
将70.0wt％尼龙盐、0.3wt％正己酸和29.7wt％去离子水添加到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在180℃下加热搅拌反应2h，随后泄压通氮气在200℃反应8h，待反应结束加压排出熔体，得到生物基水溶性的聚酰胺热熔胶。
实施例4
本实施例提供了一种生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
(1)尼龙盐的制备
将3-(2-羧基乙氧基)丙酸和1，11-十一烷二胺按1∶1.05摩尔比分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温下将二元胺/乙醇溶液滴加到二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应3h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥，得到尼龙盐。
(2)聚酰胺热熔胶的制备
将70.0wt％尼龙盐、0.3wt％正己酸和29.7wt％去离子水添加到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在180℃下加热搅拌反应2h，随后泄压通氮气在200℃反应8h，待反应结束加压排出熔体，得到生物基水溶性的聚酰胺热熔胶。
实施例5
本实施例提供了一种生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
(1)尼龙盐的制备
所述最优的将3-(2-羧基乙氧基)丙酸和1，12-十二烷二胺按1∶1.05摩尔比分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温下将二元胺/乙醇溶液滴加到二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应3h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥，得到尼龙盐。
(2)生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备
将70.0wt％尼龙盐、0.3wt％正己酸和29.7wt％去离子水添加到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在180℃下加热搅拌反应2h，随后泄压通氮气在200℃反应8h，待反应结束加压排出熔体，得到聚酰胺热熔胶。
实施例6
本实施例提供了一种生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
(1)尼龙盐的制备
将二甘醇酸和癸二胺按1∶1.05摩尔比分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温下将二元胺/乙醇溶液滴加到二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应3h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥得到尼龙盐。
(2)生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备
将70.0wt％尼龙盐、0.3wt％正己酸和29.7wt％去离子水添加到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在180℃下加热搅拌反应2h，随后泄压通氮气在200℃反应8h，待反应结束加压排出熔体，得到聚酰胺热熔胶。
实施例7
本实施例提供了一种生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
(1)尼龙盐的制备
将4，4’-二苯醚二甲酸和癸二胺按1∶1.05摩尔比分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温下将二元胺/乙醇溶液滴加到二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应3h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥得到尼龙盐。
(2)生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备
将70.0wt％尼龙盐、0.3wt％正己酸和29.7wt％去离子水添加到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在180℃下加热搅拌反应2h，随后泄压通氮气在200℃反应8h，待反应结束加压排出熔体，得到聚酰胺热熔胶。
实施例8
本实施例提供了一种生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
(1)尼龙盐的制备
将3-(2-羧基乙氧基)丙酸和癸二胺按1∶1.01摩尔比分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温下将二元胺/乙醇溶液滴加到二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应1h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥得到尼龙盐。
(2)生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备
将70.0wt％尼龙盐、0.3wt％正己酸和29.7wt％去离子水添加到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在160℃下加热搅拌反应4h，随后泄压通氮气在180℃反应8h，待反应结束加压排出熔体，得到聚酰胺热熔胶。
实施例9
本实施例提供了一种生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
(1)尼龙盐的制备
将3-(2-羧基乙氧基)丙酸和癸二胺按1∶1.03摩尔比分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温下将二元胺/乙醇溶液滴加到二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应1h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥得到尼龙盐。
(2)生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备
将50.0wt％尼龙盐、0.6wt％正己酸和49.4wt％去离子水添加到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在200℃下加热搅拌反应1h，随后泄压通氮气在240℃反应6h，待反应结束加压排出熔体，得到聚酰胺热熔胶。
实施例10
本实施例提供了一种生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
(1)尼龙盐的制备
将3-(2-羧基乙氧基)丙酸和癸二胺按1∶1.04摩尔比分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温下将二元胺/乙醇溶液滴加到二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应2h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥得到尼龙盐。
(2)生物基水溶性聚酰胺热熔胶的制备
将60.0wt％尼龙盐、0.5wt％正己酸和39.5wt％去离子水添加到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在190℃下加热搅拌反应3h，随后泄压通氮气在230℃反应7h，待反应结束加压排出熔体，得到聚酰胺热熔胶。
对比例1
本对照例提供了一种聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
将50wt％的11-氨基十一酸、30wt％的己内酰胺和20wt％的尼龙66盐置于反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在190℃下加热搅拌反应1h，随后泄压抽真空在230℃反应2h，待反应结束加压排出熔体，得到聚酰胺热熔胶。
对比例2
本对照例提供了一种聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
将60.4wt％的丁二胺、3.8wt％的癸二胺、35.6wt％的聚醚胺D320和0.2wt％的次膦酸加入到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在240℃下加热搅拌反应2h，随后泄压抽真空反应4h，待反应结束加压排出熔体，得到聚酰胺热熔胶。
对比例3
本对照例提供了一种聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
向反应釜中投入18.7wt％的己内酰胺、20.6wt％的2，4，4-三甲基己二酸、6.6wt％的十一烷二酸、7.4wt％的十三烷二酸、8.3wt％的十五烷二酸、14.5wt％的2，2，4-三甲基六亚甲基二胺、7.9wt％的癸二胺、12.8wt％的十二烷二胺、4.1wt％的去离子水和0.1wt％的月桂酸，抽真空通氮气置换5次，在240℃下加热搅拌反应4h，随后泄压通氮气反应2h，待反应结束加压排出熔体，得到聚酰胺热熔胶。
对比例4
本对照例提供了一种聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
将30.0wt％的己内酰胺、40.0wt％的尼龙66盐、10.0wt％的尼龙1010盐和20.0wt％的尼龙1212盐加入到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在210℃下加热搅拌反应2h，随后泄压通氮气反应2h，待反应结束加压排出熔体，得到聚酰胺热熔胶。
对比例5
本对照例提供了一种聚酰胺热熔胶的制备方法，具体步骤包括：
将24.3wt％的己内酰胺、39.3wt％的己二酸和30.9wt％的己二胺加入到反应釜中，抽真空通氮气置换5次，在240℃下搅拌反应1.5h，泄压至常压，加入5.4wt％的PEG400和0.1wt％钛酸四丁酯继续反应2h，随后抽真空反应2h得到聚酰胺热熔胶。
将上述实施例和对比例的制备得到的产品分别进行密度、光学和力学性能的测试。具体结果参见表1。
测试标准或方法分别为：
熔融粘度：根据ASTM D-3236-15测试标准对试样进行测试。
断裂伸长率：根据ASTM D638-2003测试标准对试样进行测试。
软化温度：根据GB/T 15332-1994测试标准对试样进行测试。
硬度：根据ASTM D-2240-05测试标准对试样进行测试。
剥离强度：根据FZ/T 80007.1—2006测试标准对试样进行测试。
溶解度：在25℃室温环境中，往烧杯中加入100g去离子水，加入聚酰胺热熔胶直至溶液为饱和溶液，称重饱和溶液质量m，溶解度＝m-100。
表1实施例和对比例聚酰胺热熔胶的性能对照表
参阅图1，为实施例3采用傅立叶变换红外光谱分析仪(Thermo ScientificNicolet iS20)进行红外光谱测试的谱图。通过谱图可见，3291cm-1处的吸收峰为N-H对称伸缩振动峰，N-H不对称伸缩振动峰出现于3091cm-1处，1642cm-1处出现的吸收峰归属于C＝O伸缩振动(酰胺I谱带)，1536cm-1处的吸收峰是由C-N伸缩振动和N-H弯曲振动引起的(酰胺II谱带)，C-N的伸缩振动和C-H的弯曲振动表现在谱图的1265cm-1处(酰胺III谱带)，C-O-C特征峰出现在1116cm-1，因此可以直接推断成功合成了水溶性聚酰胺。
由表1可知，对比例1和对比例4制备得到的聚酰胺热熔胶不具有水溶性，而实施例1-10制备的聚酰胺热熔胶具有优异的水溶性。
本发明制备的聚酰胺热熔胶的水溶性能的原理分析：由于在聚酰胺分子链结构设计的时候引入醚键，减少分子链间氢键，破坏分子链规整性。此外，通过分子量调控剂调控分子链醚键和氧原子数量，使水分子更容易进入分子链间，与醚键和酰胺键形成氢键，因此赋予材料亲水性。
同时，实施例1-10还具备良好的剥离强度，断裂伸长率等性能。其中，实施例3的水溶性以及剥离强度最佳。
进一步地，与对比例相比，实施例的力学性能、粘结性能和水溶性更加优异。对比例5为现有技术中性能较优的聚酰胺热熔胶，但是制备过程需要添加其它原料，导致产品最后纯化步骤较为困难，无法解决储存稳定性的问题。相比较于本发明的实施例，仅需要添加含醚键的己二酸、己二胺和水，通过分子量调控剂来实现分子链中醚键和氧原子数量，原料简单，得到的聚酰胺热熔胶不含有其它溶剂和添加剂，工艺简单且过程可控。
以上仅为本发明的优选实施例而已，其并非因此限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种生物基水溶性热熔胶的制备方法，其特征在于，采用高温高压溶液法，将尼龙盐、分子量调控剂加入去离子水中反应制备得到聚酰胺热熔胶；
所述高温高压溶液法包括高压段-常压段两个反应阶段，通过在聚酰胺分子链结构中引入醚键，减少分子链间氢键，破坏分子链规整性；并，通过加入所述分子量调控剂调控分子链中醚键和氧原子数量，使水分子易于与醚键、酰胺键形成氢键，所述聚酰胺热熔胶具有亲水性；
所述生物基水溶性热熔胶的制备方法包括将所述尼龙盐、所述分子量调控剂和去离子水添加到反应釜中，抽真空并通氮气置换釜内空气后，在160～200℃下搅拌反应1～4h后，泄压后氮气氛围下，180～200℃反应6～10h，待反应结束加压排出熔体，即为所述聚酰胺热熔胶；
所述制备方法中，添加的原料组成包括所述尼龙盐40～80wt％、所述分子量调控剂0.3～0.6wt％和去离子水20～60wt％，所述尼龙盐、所述分子量调控剂和去离子水的总量为100％；
所述尼龙盐采用含醚键二元酸化合物与二元胺化合物作为聚合单体反应得到；
所述含醚键二元酸化合物和所述二元胺化合物的摩尔比为1：1.00～1.05；
所述聚酰胺热熔胶结构式为：
式中，R1为烷基链；R2是碳数为4-12的烷基链。
2.根据权利要求1所述的生物基水溶性热熔胶的制备方法，其特征在于，所述尼龙盐的制备方法包括将所述含醚键二元酸化合物和所述二元胺化合物按比例分别加入乙醇中，得到二元酸/乙醇溶液和二元胺/乙醇溶液，在室温条件下，将所述二元胺/乙醇溶液滴加到所述二元酸/乙醇溶液中，持续搅拌反应1～3h得到尼龙盐/乙醇悬浊液，过滤、洗涤、干燥得到所述尼龙盐。
3.根据权利要求2所述的生物基水溶性热熔胶的制备方法，其特征在于，所述含醚键二元酸化合物为二甘醇酸、3-(2-羧乙氧基)丙酸中的一种或者其中两种以上的任意比例的混合物；
所述二元胺化合物为丁二胺、戊二胺、癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺中的一种或者其中两种以上的任意比例的混合物。
4.根据权利要求1-3任一项所述的生物基水溶性热熔胶的制备方法，其特征在于，所述分子量调控剂为正丁酸、正己酸和苯甲酸中的一种或者两种以上的混合物。
5.一种生物基水溶性热熔胶，采用如权利要求1-4任一项所述的制备方法制备得到。
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| GR01 | Patent grant | ||
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