[发明专利]一种含有蒽基基团的光可逆胶粘剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种含有蒽基基团的光可逆胶粘剂，结构中引入了蒽基基团，使得该胶粘剂具有优异的光可逆粘接性能。本发明首先将含蒽基化合物原料烯丙基化，制备出含蒽的烯丙基化产物，再与硫醇及光敏剂混合，在紫外光下反应制备含有蒽基基团的光可逆胶粘剂。本发明把蒽环成功引入胶粘剂中，使得胶粘剂在350～370nmnm紫外光下固化，220～280nm紫外光下降解，实现光可逆粘接，而且合成方法简便，产率高、纯度高；原料易得，只使用光反应，过程绿色环保。

技术领域

本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种含有蒽基基团的光可逆胶粘剂及其制备方法和应用。

背景技术

胶粘剂是具有优异粘合性能的物质，广泛用于国民经济的各个领域。它们是汽车，生物医学，建筑和航空航天业必不可少的材料。传统的结构粘合剂很难与粘合界面分离。随着现代科学技术的发展，具有可重复使用的粘合性的可再加工的粘合剂被期望用于材料回收。

目前可拆卸胶粘剂主要是基于热可逆机理，而光诱导可再加工胶粘剂一直因其快速简便的操作而受到关注。近年来，已经报道了基于偶氮苯的可光异构的粘合剂(ShotaroIto；Haruhisa Akiyama.Light-Induced Reworkable Adhesives Based on ABA-typeTriblock Copolymers with Azopolymer Termini.ACS Appl.Mater.Interfaces2018,10,32649-32658)由于偶氮苯的反式-顺式异构化，可以通过光对其粘接强度进行调节。但这类基于偶氮苯的光敏的可再加工型胶粘剂力学性能不理想，其粘合强度从反式异构化的1.5-2.0MPa变为顺式异构化的0.5-0.1MPa。

最近，有研究中报道了一种可逆的水下胶粘剂(Wang,Z.；Guo,L.；Xiao,H.；Cong,H.；Wang,S.A reversible underwater glue based on photo-and thermo-responsivedynamic covalent bonds.Mater.Horiz.2020,7,282-288)，它可以将蒽基部分引入聚乙烯亚胺骨架中，从而获得具有粘合性和可逆的紫外线响应的水下胶粘剂，但是由于是线性结构，其最大粘合强度只能达到0.6MPa，仍然很低。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种含有蒽基基团的光可逆胶粘剂，是一种具有优异粘接性能的光敏的可再加工型胶粘剂。本发明首先将含蒽基的化合物原料烯丙基化，制备出含蒽的烯丙基化产物，再与硫醇化合物及光敏剂混合，在紫外光下进行[4+4]环加成反应和Click反应，制备得到含有蒽基基团的光可逆胶粘剂。

本发明的目的之一在于提供一种含有蒽基基团的光可逆胶粘剂，含有如下结构：

其中，R₁和R₃任意选自碳原子数为1～20的烷基、烷氧基或烷酯基，R₂为碳原子数为1～3的烷氧基或烷酯基。

本发明的目的之二在于提供一种上述含有蒽基基团的光可逆胶粘剂的制备方法，包含以下步骤：将蒽基化合物先与烯丙基化合物反应得到含有蒽基的烯丙基化产物，然后加入硫醇化合物和光敏剂，紫外光照射后得到含有蒽基基团的光可逆胶粘剂。具体包含以下步骤：

步骤一、将蒽基化合物溶于溶剂中，然后加入无水碳酸钾，边搅拌边滴加烯丙基化合物，搅拌反应，得到含有蒽基的烯丙基化产物；

步骤二、将步骤一得到的含有蒽基的烯丙基化产物，加入硫醇化合物和光敏剂，搅拌均匀后，在紫外光下光照反应，得到含有蒽基基团的光可逆胶粘剂。

上述步骤一中，所述的蒽基化合物选自蒽基羧酸化合物、蒽基醇类化合物中的至少一种，优选选自9-蒽甲酸、9-蒽乙酸、9-蒽甲醇、1-(9-蒽基)乙醇中的至少一种；烯丙基化合物选自烯丙基醇、烯丙基羧酸、烯丙基卤中的至少一种，优选选自烯丙基卤，更优选选自烯丙基溴；