[发明专利]一种粘合剂组合物

说明书

技术领域：

本发明涉及一种粘合剂组合物，尤其涉及一种可快速固化、不含有机溶剂以及固化产物可降解且无毒的粘合剂组合物。

背景技术：

粘合剂是一种常用的化学品，用于粘结物品。在很多领域都需要使用粘合剂，例如包装领域、计算机领域等。但是，常用的粘合剂为了达到一定的粘合强度，其固化时间都比较长，需要等待一段时间，才能得到粘合好的物品。另外，常用的粘合剂一般都含有有机溶剂，虽然在固化时大部分的有机溶剂都挥发掉了，但不可避免的仍然残留一些在粘合的物品上，而大部分的有机溶剂对人体是有害的，因此这些粘合剂不能用于食品、医药材料上。再者，大部分的粘合剂在固化后形成高分子量的聚合物，当粘合的物品报废被丢弃时，这些高分子量的聚合物很难降解，造成环境污染。

因此，需要开发出一种新的粘合剂组合物，其可快速固化、并且其组分中不含有有机溶剂，同时其固化产物可降解，降解产物无毒。本发明就是为了解决上述技术问题而研发出一种新的粘合剂组合物。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术中的不足，提供一种新的粘合剂组合物。

本发明提供的粘合剂组合物，包括：

a）至少一种单α-氰基丙烯酸酯；

b）至少一种双α-氰基丙烯酸二醇酯或双α-氰基丙烯酸二酰胺；以及

c）至少一种添加剂。

其中，基于粘合剂组合物的总重量，所述a）的含量为40重量％-70重量％，优选40重量％-60重量％，所述b）的含量为30重量％-60重量％，优选30重量％-50重量％，所述c）的含量为1重量％-40重量％，优选1重量％-20重量％，且a）+b）+c）≤100重量％。

所述单α-氰基丙烯酸酯是已知的物质，常用于制备医用粘合剂。本发明优选的单α-氰基丙烯酸酯选自单α-氰基丙烯酸正丁酯、单α-氰基丙烯酸异丁酯、单α-氰基丙烯酸正辛酯、单α-氰基丙烯酸乙二醇酯、单α-氰基丙烯酸聚乙二醇酯、单α-氰基丙烯酸丁氧基羰基乙基酯和单α-氰基丙烯酸聚乳酸酯。

所述双α-氰基丙烯酸二醇酯也是已知的物质，其结构最早报道于上世纪60年代，普遍认为其聚合物具有较高交联度，机械强度和硬度大，在湿气环境下稳定。英国专利GB1048906A公开了一系列双α-氰基丙烯酸二醇酯，其内容通过引用而整体结合到本文中。本发明优选的双α-氰基丙烯酸二醇酯选自双α-氰基丙烯酸丙二醇酯、双α-氰基丙烯酸乙二醇酯、双α-氰基丙烯酸丁二醇酯；优选的双α-氰基丙烯酸二酰胺选自双α-氰基丙烯酸乙二酰胺、双α-氰基丙烯酸丙二酰胺、双α-氰基丙烯酸丁二酰胺。

所述添加剂可以是交联剂、固化促进剂、着色剂、填料、防腐剂、散热剂、生物相容剂，纤维增强材料等，优选固化促进剂或填料。其中填料选自纳米碳酸钙或纳米二氧化硅。所述添加剂最好是纳米碳酸钙或纳米二氧化硅，因为它们对人体和环境无毒，同时能增强粘合强度。

作为一个优选的实施方式，基于粘合剂组合物的总重量，所述粘合剂组合物包括：40重量％-60重量％的单α-氰基丙烯酸正丁酯，30重量％-50重量％的双α-氰基丙烯酸丁二酰胺，1重量％-10重量％的纳米碳酸钙。

作为另一个优选的实施方式，基于粘合剂组合物的总重量，所述粘合剂组合物包括：40重量％-60重量％的单α-氰基丙烯酸正丁酯，30重量％-50重量％的双α-氰基丙烯酸丁二酰胺，1重量％-10重量％的纳米二氧化硅。

本发明所述粘合剂组合物的制备方法包括将a）、b）和c）分别加入混合装置中，然后在不超过80℃，优选不超过60℃的温度下进行搅拌，使混合物混合均匀即得，其中搅拌速率为2000-3000转/分钟，优选为2200-2800转/分钟。在本发明的上述温度范围和搅拌速率范围下，能得到均匀流动和整体均匀的粘合剂。

由于本发明的粘合剂组合物可快速固化，不含有机溶剂，并且无毒，因此可用在食品包装、3D打印、生物工程材料和医用胶上。

发明的有益效果：

本发明粘合剂组合物使用特定的组分：单α-氰基丙烯酸酯，双α-氰基丙烯酸二醇酯或双α-氰基丙烯酸二酰胺，其中双α-氰基丙烯酸二醇酯或双α-氰基丙烯酸二酰胺起到交联剂的作用，所述组分中的单α-氰基丙烯酸酯在微量阴离子条件下，例如OH-下，发生聚合，同时双α-氰基丙烯酸二醇酯或双α-氰基丙烯酸二酰胺中各自包括两个可聚合的烯键，于是在很短的时间内发生交联聚合，形成3d体型交联聚合物。这个很短的时间为10-60秒，优选10-30秒。