[发明专利]适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂及其制备方法和应用，以四氨基苯乙烯和酸性阴离子聚合物为单体至于室温条件20‑25℃下搅拌15‑30s后，即得到适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂。该黏合剂在在水、海水、油、有机溶剂、低温即‑20℃、酸性条件即pH＝2和碱性条件即pH＝10等极端环境下，放置1‑6个月后其粘结强度并未明显降低，说明该黏合剂具有优异的抵抗各种恶劣环境的能力；该黏合剂在水中固化效果好，固化后粘结强度高，说明该黏合剂显示出了较好的水下黏附能力。

技术领域

本发明涉及黏合剂材料技术领域，更具体地说涉及适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂及其制备方法和应用。

背景技术

无论在日常生活中还是在工业生产中，黏合剂都具有非常重要的应用。然而，目前已经报道的黏合剂大多数只能实现在干态环境下的黏附，当基质表面有水分或者其他液体时，液体会在基质表面形成一层膜阻碍黏合剂与基质表面接触，因此降低甚至消除黏合剂的黏附强度。虽然有少数黏合剂可以实现在一定的湿度或者水中对基质的黏附，但是这些黏合剂表现出了很多的缺陷，比如黏附强度低，固化时间长，制备复杂，需要光热刺激以及不能实现长期黏附等。并且这些黏合剂均不能实现在其他恶劣的环境下实现黏附，因此制备一种可在多种恶劣环境下与多种基质的均可长期稳定黏附的黏合剂是非常有必要的。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，现有的少数黏合剂能够在一定的湿度或者水中对基质的黏附，但是这些黏合剂表现存在黏附强度低、固化时间长、制备复杂、需要光热刺激以及不能实现长期黏附等缺陷，提供了适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂及其制备方法和应用，以酸性阴离子聚合物水溶液和四氨基苯乙烯(4-AS)为单体，采用两性离子引发聚合的方法，形成以氢键，静电相互作用，π-π堆积以及阳离子-π等相作用为交联点的聚合物网络，并且随着固化时间延长，四氨基苯乙烯(4-AS)的聚合效率增加，聚合物之间的交联密度增加而逐渐实现固化和黏附。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂及其制备方法，以四氨基苯乙烯(4-AS)和酸性阴离子聚合物为单体至于室温条件(20-25℃)下搅拌15-30s后，即得到适用于多种恶劣环境的高强长效的黏合剂，其中，酸性阴离子聚合物采用聚丙烯酸(PAA)、聚衣康酸(PIA)、聚乙烯基苯磺酸(PSS)或者多聚磷酸(PPA)；四氨基苯乙烯(4-AS)和酸性阴离子聚合物的质量比为(1-2):(1-3)。

四氨基苯乙烯(4-AS)和酸性阴离子聚合物的质量比为1:2。

将酸性阴离子聚合物配制为酸性阴离子聚合物的水溶液，酸性阴离子聚合物的水溶液中，酸性阴离子聚合物的质量百分数为25-35％。

酸性阴离子聚合物的水溶液中，酸性阴离子聚合物的质量百分数为30％。

高强长效的黏合剂在水、海水、油、有机溶剂、低温即-20℃、酸性条件即pH＝2和碱性条件即pH＝10下，粘结陶瓷、铁片、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯(PE)和玻璃中的应用。

高强长效的黏合剂的黏附强度分别为(0.60-0.70)、(0.65-0.75)、(0.20-0.25)、(0.130-0.136)和(0.170-0.175)MPa。

高强长效的黏合剂在水中固化5-20min后，其黏附强度分别为(98.6kPa-1.22MPa)、(105.4kPa-0.85MPa)、(104.5kPa-0.36MPa)、(124kPa-0.38MPa)和(103.2kPa-0.4MPa)。

本发明的有益效果为：以酸性阴离子聚合物水溶液和4-AS为单体，采用两性离子引发聚合的方法，形成以氢键，静电相互作用，π-π堆积以及阳离子-π等相作用为交联点的聚合物网络，并且随着固化时间延长，四氨基苯乙烯(4-AS)的聚合效率增加，聚合物之间的交联密度增加而逐渐实现固化和黏附；