一种腰果酚基胶黏剂及其制备方法和应用

本发明属于胶黏剂，尤其涉及一种腰果酚基胶黏剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、目前市面上常见的胶黏剂多为来源于石油化工的热固性树脂，如酚醛树脂、环氧树脂、热固性聚氨酯树脂等，具有不可再生、对环境危害大，且部分对人体有害的缺点。使用生物质资源代替石油化工原料制备胶黏剂具有重要的意义。

2、腰果壳油是腰果产业的副产物，其主要成分是腰果酚和强心酚。腰果酚具有独特的分子结构，有很强的化学修饰性，能发生多种反应，可以代替或者部分代替石化原料用于制备热固性树脂。但目前没有利用腰果酚及其衍生物制备热固性树脂胶黏剂的报道，开发一种基于腰果酚的热固性树脂胶黏剂具有现实意义和应用前景。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种腰果酚基胶黏剂及其制备方法和应用。本发明通过腰果酚基缩水甘油醚在引发剂作用下生成腰果酚基预聚物，并与固化剂混合制得腰果酚基胶黏剂；胶黏剂可用于金属基材、玻璃基材、木质基材的粘接，在高温下固化成型。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现。

3、一种腰果酚基胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将腰果酚基缩水甘油醚与引发剂混合均匀，在60～90℃下聚合反应1～5h，得到腰果酚基预聚物；

5、(2)将腰果酚基预聚物与固化剂混合，在60～100℃下搅拌混合10～30min，得到腰果酚基胶黏剂。

6、优选地，步骤(1)所述腰果酚基缩水甘油醚为腰果酚缩水甘油醚、强心酚缩水甘油醚中的一种或两种。所述腰果酚缩水甘油醚、强心酚缩水甘油醚的结构式如下：

7、

8、式中，c15h31-2n为如下结构的混合物；

9、

10、优选地，步骤(1)所述引发剂为阳离子引发剂路易斯酸或质子酸中的至少一种。

11、进一步优选地，步骤(1)所述引发剂为三氟化硼乙醚。

12、优选地，步骤(1)所述引发剂质量用量为腰果酚基缩水甘油醚质量用量的1％～8％。

13、优选地，步骤(1)所述聚合反应在搅拌下进行；所述搅拌的速率为250～400rpm。

14、优选地，步骤(1)所制备腰果酚基预聚物为腰果酚缩水甘油醚预聚物、强心酚缩水甘油醚预聚物或腰果酚缩水甘油醚和强心酚缩水甘油醚预聚物；其中腰果酚缩水甘油醚预聚物的结构式如下：

15、

16、其中，聚合度m为0～30，聚合度n为0～30，m+n≥2；

17、r1为长碳链-(ch2)7-、-(ch2)7-ch＝ch-ch2-、-(ch2)7-ch＝ch-ch2-ch＝ch-

18、ch2-中的一种或多种；

19、r2长碳链-(ch2)5-ch3、-(ch2)2-ch3或-h中的一种或多种。

20、优选地，步骤(1)所制备腰果酚基预聚物黏度为2500～5000mpa·s。

21、进一步优选地，步骤(1)所制备腰果酚基预聚物黏度为3000～5000mpa·s。

22、优选地，步骤(1)中为了得到纯净的腰果酚基预聚物样品，便于长时间保存，需对产物进行提纯处理，在实际应用中无需提纯。具体步骤为：在预聚反应结束后，加入去离子水-乙醇淬灭引发剂，加入萃取剂二氯乙烷，搅拌1～2h，随后将产物水洗多次直至中性，取有机层，对产物进行旋转蒸发即可得到纯净的腰果酚基预聚物。

23、优选地，步骤(2)所述固化剂为顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或两种。

24、优选地，步骤(2)所述腰果酚基预聚物与固化剂的重量份数为：

25、腰果酚基预聚物：100份；固化剂：20～50份。

26、进一步优选地，步骤(2)所述腰果酚基预聚物与固化剂的重量份数为：

27、腰果酚基预聚物：100份；固化剂：20～40份。

28、优选地，步骤(2)所述搅拌混合的速率为250～400rpm。

29、上述的制备方法制备的腰果酚基胶黏剂。

30、本发明腰果酚基胶黏剂的储存方法为：待腰果酚基胶黏剂冷却至室温，真空处理0.5～1h，倒入黑色容器中密封保存。

31、上述的腰果酚基胶黏剂在胶黏基材中的应用。

32、优选地，所述基材为金属基材、玻璃基材、木质基材中的一种或多种；

33、优选地，基材胶黏后的成型方法为：将胶黏后的基材135-145℃下预固化5-15min，然后155-165℃下后固化1～3h。

34、进一步优选地，所述预固化的温度为140℃，时间为10min；所述后固化的温度为160℃，时间为3h。

35、本发明提供一种环境友好的生物质基胶黏剂代替现有的石油基热固性树脂，以腰果酚基缩水甘油醚为原料，通过阳离子聚合的方法制备了腰果酚基预聚物，随后与固化剂混合，得到了腰果酚基胶黏剂。该胶黏剂在高温下固化成型，不仅对环境友好，且具有良好的力学性能与粘接性能。

36、相较于现有技术，本发明的有益效果为：

37、本发明采用腰果酚基缩水甘油醚为原料，通过阳离子聚合的方法制备了腰果酚基预聚物，通过预聚物与固化剂混合，制备了一种高温固化的腰果酚基胶黏剂。所得胶黏剂原料绿色环保、价格低廉易得，合成方法简单、便于保存、成型容易；且制得的胶黏剂与现有胶黏剂相比具有优异的性能特性，可替代传统石油基树脂胶黏剂，具有更低的混合黏度、良好的粘接强度和优异的力学性能。

技术特征：

1.一种腰果酚基胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的腰果酚基胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述腰果酚基缩水甘油醚为腰果酚缩水甘油醚、强心酚缩水甘油醚中的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的腰果酚基胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述引发剂为阳离子引发剂路易斯酸或质子酸中的至少一种；

4.根据权利要求1所述的腰果酚基胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述聚合反应在搅拌下进行；所述搅拌的速率为250～400rpm；

5.根据权利要求1所述的腰果酚基胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述固化剂为顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的腰果酚基胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述腰果酚基预聚物与固化剂的重量份为：

7.根据权利要求1所述的腰果酚基胶黏剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述搅拌混合的速率为250～400rpm；

8.权利要求1-7任一项所述的制备方法制备的腰果酚基胶黏剂。

9.权利要求8所述的腰果酚基胶黏剂在胶黏基材中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述基材为金属基材、玻璃基材、木质基材中的一种或多种；

技术总结本发明公开了一种腰果酚基胶黏剂及其制备方法和应用。所述腰果酚基胶黏剂通过将腰果酚基缩水甘油醚与引发剂混合均匀，在60～90℃下聚合反应1～5h，得到腰果酚基预聚物；将腰果酚基预聚物与固化剂混合，在60～100℃下搅拌混合10～30min，得到腰果酚基胶黏剂。本发明制备了一种具有优异性能的腰果酚基胶黏剂，所制备的腰果酚基胶黏剂粘接强度高、易于操作，适用于金属、木质、玻璃等基材的粘接，本发明采用腰果酚基缩水甘油醚为原料，原料来源广泛，合成成本低，对环境友好。技术研发人员：贾志欣,王佳宇,贾德民受保护的技术使用者：华南理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15