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一种透明强粘附自修复可回收胶粘剂及制备方法

来源:CATIA2025年09月12日

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申请公布号:CN120607873A

申请人:中山大学

摘要:本发明公开了一种透明强粘附自修复可回收胶粘剂及制备方法,包括以下步骤:选用羟基官能化笼型聚倍半硅氧烷,利用二异氰酸酯,二乙醇胺或三羟甲基甲胺通过单体偶联法制备不同端羟基的多支笼型化合物。取聚四氢呋喃,二异氰酸酯单体,硫代甲酰二肼,多支笼型化合物和引发剂经聚合加成反应制备聚氨酯胶粘剂。将透明胶粘剂滴涂在样品表面并加温固化,制成自修复可回收高分子防护功能材料。本发明制得的胶粘剂具备强健的界面粘附强度及广谱的材料适用性,通过热/溶剂双重修复策略可实现表面的自复原以及可维持强度的回收特性,耐高低温度及人工海水介质,有望应用于海洋工程桥梁装备的长效可修复应用中,有效降低工程维保的周期性。

发明内容(节选):一种透明强粘附自修复可回收胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
S1、将羟基官能化笼型聚倍半硅氧烷和六亚甲基二异氰酸酯,溶解于有机溶剂中然后在氮气保护下,逐滴加入过量六亚甲基二异氰酸酯,升温发生聚加成反应得到有机无机杂化聚氨酯预聚体溶液;
S2、将二乙醇胺或三羟甲基甲胺加入有机无机杂化聚氨酯预聚体溶液中进行反应,然后对得到产物溶液进行旋蒸除去高沸点溶剂,获得淡黄色油状物,即为多支笼型化合物;
S3、将聚四氢呋喃和催化剂二月桂酸二丁基锡溶解于有机溶剂中,然后在氮气保护体系下,逐滴加入过量二异氰酸酯单体,升温发生聚加成反应得到聚氨酯预聚体溶液;
S4、将多支笼型化合物和硫代甲酰二肼加入步骤S3所得到的聚氨酯预聚体溶液中反应,然后对得到的产物溶液进行旋蒸除去高沸点溶剂,加入四氢呋喃和乙酸乙酯混合溶剂制备得到涂料;

S5、将步骤S4所得的涂料滴涂在样品表面,固化得到透明强粘附自修复可回收胶粘剂

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

(1)本发明滴涂后的样品于工程材料表面具有优异透明性(81.3%),良好的附着力,无机裸玻璃表面的粘结强度达14.22MPa,金属316L基材表面的粘结强度达26.43MPa并具备广谱的基材适用性(塑料,无机,金属);

(2)本发明滴涂后的样品可通过热/溶剂辅助自修复双重自修复策略实现表面损伤的自复原,并且可通多高极性溶剂实现化学回收,多重回收后的机械力学性能仍能维持原始的73%;

(3)本发明所构筑胶粘剂具有优异的耐候性,耐紫外,耐高低温,耐酸碱盐介质,经过168h的服役验证下,至少具备7.32MPa的界面粘附力。

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