[发明专利]一种高强度可循环利用的特塑类聚合物复合物粘合剂、制备方法及其应用

说明书

一种高强度可循环利用的特塑类聚合物复合物粘合剂、制备方法及其在粘合高性能纤维中的应用，属于高性能聚合物材料技术领域。其是将特塑类聚合物A和特定线性聚合物B两种物质在极性溶剂C中溶解并充分混合后，将得到的复合物溶液倒至容器D中，在温度E下挥发溶剂，可得到高强度可循环利用的特塑类聚合物复合物粘合剂。发明制备的特塑类聚合物复合物材料，拥有较好的溶液加工性和良好的循环利用性能，并可进行多次循环。将该复合物配制成溶液即可作为高性能纤维的可逆粘合剂，实现了高性能纤维的全回收。该发明让价格昂贵的特塑类聚合物材料的使用寿命得以延长，同时也实现了高性能纤维类资源的节约和成本的降低。

技术领域

本发明属于高性能聚合物材料技术领域，具体涉及一种高强度可循环利用的特塑类聚合物复合物粘合剂、制备方法及其在粘合高性能纤维中的应用。

背景技术

具有优良机械性能的高强度、低密度的特种工程塑料类聚合物(以下简称特塑类聚合物)材料在生活中的多个领域，例如在建筑工业领域、航天航空领域以及医疗领域等等，都有着广泛的应用。近年来随着人们生活水平的不断提升，单纯的特塑类聚合物材料在使用时无法满足人们的需求，因此近年来国内外发表了很多涉及提高特塑类聚合物材料的强度的工作。目前，无机填料增强法是应用最为广泛、增强效果较好的特塑类聚合物材料增强法，但由于无机物与聚合物之间的相容性问题，无机填料容易在材料中发生聚集导致应力集中，最终阻碍材料强度的进一步增加。同时，含有无机填料的高强度材料在制备时常用的挤出成型的工艺也对设备及使用温度有一定的要求。因此，发展一种简便有效的制备高强度特塑类聚合物复合物材料的方法是非常必要的。

高强度的特塑类聚合物材料在生活中经常作为结构支撑材料，因此难免会出现磨损、开裂等现象，而这些现象的出现会使得材料的性能受损，难以实现其结构支撑作用。考虑到特塑类聚合物材料在制备时会消耗大量资源，生产成本较高，价格昂贵，因此，赋予特塑类材料循环利用的功能、从而延长其使用寿命是目前生产生活中较为需要的。利用共价交联的方式增强特塑类聚合物材料的拉伸强度，是一种可取的方法，但交联后的材料由于属于热固性材料，难以通过加热或加入溶剂的方法使之循环利用。因此，在保持特塑类聚合物高强度的同时赋予其可循环利用的性能，还是存在一些挑战的。

以碳纤维为代表的高强度高模量纤维在日常生活中有着非常广泛的应用，人们在日常生活中经常利用环氧树脂胶等强力粘合剂将高强度的纤维布粘接起来，以实现其结构支撑等工业应用。但此类粘合剂也存在一定的问题，例如，环氧树脂粘合剂带来的不可逆粘合效果使得高强度的纤维难以实现回收，即纤维在使用结束后难以恢复至初始状态，这就使得纤维资源被严重浪费。因此，应当设计一种可逆的高强度纤维粘合剂，使得纤维可以在粘接后依然保持可回收的性能。而具有高强度可循环利用的聚合物复合物材料，可作为理想的高强度可逆粘合剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度可循环利用的特塑类聚合物复合物粘合剂、制备方法及其在粘合高性能纤维中的应用。

本发明所述的特塑类聚合物复合物粘合剂，

进一步地，所述的特塑类聚合物A选自侧链羟基的聚醚砜、侧链羧基的聚醚醚酮、侧链羧基的聚醚砜或侧链卟啉基的聚醚砜中的一种或多种组合；其中，侧链羟基的聚醚砜是在合成时引入2-甲氧基对苯二酚作为第三单体，再在210℃下利用吡啶盐酸盐得到，其合成的参考文献为：新型含羟基聚醚砜的合成表征及其杂化材料研究，吉林大学硕士毕业论文，2008；侧链羧基的聚醚砜是在合成时引入酚酞啉作为第三单体得到，其合成的参考文献为：Journal of Membrane Science2017,529,1–10；侧链羧基的聚醚醚酮是在合成时引入酚酞啉作为第三单体得到，其合成的参考文献为：Journal of Materials Chemistry2012,22,23534-23540；侧链卟啉基的聚醚砜是在合成时引入氨基官能化的卟啉作为第三单体，其合成的参考文献为：China Science Paper 2016,11,18,2087-2090；