[发明专利]一种多酚-聚乙二醇基低共熔胶粘剂的制备和使用方法

说明书

本发明涉及低共熔胶粘剂技术领域，具体涉及一种多酚‑聚乙二醇基低共熔胶粘剂及其制备、使用方法。所述低共熔胶粘剂操作简便易行，不挥发，环境友好度高；粘附强度高，粘附速度快，冷却至室温即可实现快速粘附；具有耐有机溶剂、耐低温的性质；可以通过加热‑冷却的方式实现多次循环利用；应用范围广泛，可用于玻璃、钢片、PMMA、PTFE、PET、PVC、硅胶、木头、PVC泡沫、瓷砖或石制品等多种基底的粘附，所述低共熔胶粘剂适用于各种工程材料特别是玻璃及钢铁制品的强粘附，并有潜力作为热熔型非金属焊接剂应用在实际生产生活中。

技术领域

本发明涉及低共熔胶粘剂技术领域，具体涉及一种多酚-聚乙二醇基低共熔胶粘剂的制备和使用方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

近年来，贻贝仿生材料受到了科学家的青睐。在自然界中，贻贝可以通过分泌黏附蛋白与海水中的底物表面紧密结合，形成坚韧的黏附斑。其中带有邻苯二酚基团的多巴，被认为是斑块界面最重要的胶粘剂引物。多巴引起粘附的主要原因在于邻苯二酚基团不仅可以通过双齿氢键、金属-邻苯二酚配位键、π-π堆积、阳离子-π相互作用等非共价相互作用与无机基底结合，还可以与含有胺基或硫醇基团的基底通过迈克尔加成或席夫碱反应形成共价键提高粘附强度。多酚是一类多羟基苯酚类化合物的总称，广泛存在于植物中。由于多酚多具有邻苯二酚或邻醌基团，多酚尤其是单宁酸也展示出优异的粘附性能。不少研究者将多酚与聚合物联系起来制备块状的粘合剂材料(如水凝胶)，目前主要存在两种制备策略：一是将多酚与聚合物进行简单混合；二是将酚基(例如儿茶酚或邻苯三酚)通过共价交联的方式接枝到聚合物上。不同的聚合物，包括聚乙烯亚胺、壳聚糖、聚乙烯醇和DNA已经被用于制备多酚-聚合物基水凝胶。

聚乙二醇，作为应用于各种领域中最常见的聚合物之一，-CH₂CH₂O-重复单元是良好的的氢键受体。而多酚(如单宁酸)中含有儿茶酚或邻苯三酚，可提供氢键供体，因此可以形成基于动态氢键的超分子水凝胶。中国专利108525002B使用聚乙二醇衍生物(聚乙二醇琥珀酰亚胺酯)与单宁酸，利用两者间的氢键相互作用，提出了一种可注射生物胶水，其粘附强度强于纤维蛋白胶(≈250kPa)。然而，这种聚乙二醇-多酚类粘合剂材料在使用过程中会存在溶剂水的损失，使得粘附强度显著降低，从而限制了这类胶粘剂的实际应用。

因此，为促进胶粘剂的多元化发展，通过简便的方法制备绿色安全的新型粘合剂有待进一步研究和开发。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种多酚-聚乙二醇基低共熔胶粘剂及其制备、使用方法；所述低共熔胶粘剂安全无毒、粘附速度快、可以实现在多种基底上进行强粘附，并可通过加热-冷却的方式实现循环粘附及脱粘附。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下所述：

在本发明的第一方面，提供一种多酚-聚乙二醇基低共熔胶粘剂，所述低共熔胶粘剂由多酚和聚乙二醇或聚乙二醇衍生物经氢键相互作用形成。

在本发明的第二方面，提供一种第一方面所述多酚-聚乙二醇基低共熔胶粘剂的制备方法，将多酚与聚乙二醇的粉末混合均匀，加热待其完全熔化后冷却至室温，制备得到低共熔胶粘剂。

在本发明的第三方面，提供一种第一方面所述多酚-聚乙二醇基低共熔胶粘剂的使用方法，所述方法为：在加热状态下将所述多酚-聚乙二醇基低共熔胶粘剂均匀涂覆到各种基底材料上的表面；接触按压几秒钟后，在室温下即可实现强粘附。

在一种或多种实施方式中，本发明还提供一种多酚-聚乙二醇基低共熔胶粘剂的脱粘附方法：通过加热的方式对两个粘合好的基板进行可控的脱粘附；

同理，将两块脱粘附后的基板进行原位加热后，室温下冷却又可实现强粘附；仅需加热-冷却，即可实现多次循环粘附。