[发明专利]一种环氧树脂热熔胶及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料、超分子材料以及胶粘剂技术领域，具体涉及一种环氧树脂热熔胶及其制备方法。本发明利用环氧树脂、聚醚胺和聚醚胺脲基嘧啶酮衍生物制备得到环氧树脂热熔胶材料。在高温条件下，UPy解离，热熔胶粘流，浸润被粘物表面；在低温条件下，UPy缔合，热熔胶固化，将被粘物粘接在一起。基于UPy的环氧树脂热熔胶具有可重复粘接、粘接强度高、粘接范围广、粘接速度快、粘接温度低、粘接强度可调和绿色环保等优点。本发明制备得到的环氧树脂热熔胶结构简单，原料来源广泛。在制备环氧树脂热熔胶的过程中，不使用任何溶剂，热熔胶固含量为100％，是一种环保型胶粘剂。同时，本发明工艺简单，没有副产物生成，没有任何废物排放，原子利用率为100％。

技术领域

本发明属于高分子材料、超分子材料以及胶粘剂技术领域，具体涉及一种环氧树脂热熔胶及其制备方法。

背景技术

热熔胶是指在室温下呈固态，加热后熔融成液态，经涂布和冷却后，通过物理凝固或者化学固化实现粘接的一类胶粘剂。热熔胶可分为热塑性热熔胶和热固性热熔胶。热塑性热熔胶高分子链间无共价键相连接，具备线型分子链结构，具有初始粘接强度高和可重复粘接等优点。热固性热熔胶具备化学交联的三维网状结构，具有粘接强度高、耐热和耐腐蚀等优点(Ind.Eng.Chem.Res.2008,47,7524.)。

为了将热塑性热熔胶和热固性热熔胶的优点相结合，研究学者设计出含有动态键的交联剂，制备得到了粘接强度高和可重复粘接的热熔胶材料。动态键是指在一定条件下能够可逆地断裂和形成的化学键，分为动态共价键和非共价相互作用。文献中已经报道了基于动态共价键的热熔胶体系(Mater.Chem.Front.2019,3,1833.；Int.J.Adhes.Adhes.2020,100,102597.)。虽然此类热熔胶具有初始粘接强度高和可修复等优点，但具有粘接强度低等不足。常见的非共价相互作用包括氢键、配位键、范德华力和离子键等。非共价相互作用的键能低于共价键，对外部刺激敏感，可以通过非共价相互作用可逆的解离和缔合实现热熔胶的重复粘接。文献中已经报道了基于非共价相互作用的超分子热熔胶体系(Macromolecules2016,49,7877.；Adv.Funct.Mater.2020,2006944.)。虽然这些超分子热熔胶具有粘流态粘度低等优点，但由于其粘接强度偏低和耐腐蚀性差，无法满足实际使用需求，应用价值较低。因此，需要开发一类粘接强度高和可重复粘接的热熔胶材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧树脂热熔胶及其制备方法，针对文献报道和商业化热熔胶中存在的不足，将共价扩链剂(聚醚胺)和非共价交联剂(聚醚胺UPy衍生物)引入到环氧树脂胶粘剂中，在保持环氧树脂胶粘剂优良的粘接性能的基础上，赋予其可重复粘接的特性，以得到粘接强度高和可重复粘接的环氧树脂热熔胶。

本发明提出的一种基于环氧树脂的热熔胶，其分子式为：

其中：a为1～7，b为2～7，z为0～0.5，m为3～9，n为1～19。

上述基于环氧树脂的热熔胶中，聚醚胺UPy衍生物的摩尔量占聚醚胺和聚醚胺UPy衍生物总摩尔量的百分比α为0.5～1.0。

上述基于环氧树脂的热熔胶的制备方法，由：

含一个胺基的聚醚胺：

含一个胺基的聚醚胺UPy衍生物：

和含两个环氧基团的环氧树脂：

采用熔融法进行反应得到，得到的基于环氧树脂的热熔胶的分子式如下：

上述制备方法的具体过程为：

按摩尔份准备原料；