[發(fā)明專利]一種聚乙烯醇-納米晶纖維素PVA-CNC膠粘劑的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710790814.3
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107459951B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白繪宇;李章康;梁真真;張弘;王瑋;張勝文;東為富;劉曉亞
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: C09J129/14
• 分類號: C09J129/14;C09J101/04;C09J11/06
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一種聚乙烯醇?納米晶纖維素PVA?CNC膠粘劑的制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域和膠粘劑材料領(lǐng)域。本發(fā)明包括：將天然高分子CNC加入到PVA溶液中，得到PVA/CNC混合溶液，再將硅烷偶聯(lián)劑加入到PVA/CNC混合溶液中，得到PVA/CNC膠粘劑，所得到的PVA/CNC膠粘劑與純PVA膠粘劑相比，有著更高的力學(xué)性能和耐水性能，且PVA/CNC膠粘劑原材料無毒無害，是一種環(huán)境友好型材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚乙烯醇/納米晶纖維素PVA/CNC膠粘劑的制備方法，屬于高分子與膠粘劑材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的進步，膠粘劑正朝著環(huán)境友好、高性能、高附加值的方向邁進,相比傳統(tǒng)含醛膠粘劑，聚乙烯醇膠粘劑因其無毒、無污染的特點漸漸受到關(guān)注。

水溶性聚乙烯醇(PVA)是由聚醋酸乙烯水解得到，結(jié)構(gòu)式為-CH₂CH(OH)_n-是一種帶羥基的高分子聚合物,聚乙烯醇(PVA)的多羥基性導(dǎo)致以PVA為原料制得的膠粘劑強度以及耐水性難以達(dá)到工業(yè)要求，限制了PVA在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。欲使PVA膠粘劑具有良好的力學(xué)性能和耐水性能，需要對其進行共混和改性處理。

納米晶纖維素(Cellulose Nanocrystals，CNC)，或者叫做纖維素微晶，它的直徑為幾到幾十納米，長度幾十到幾百納米,從可再生資源中提取出來的CNC，它具有優(yōu)異的機械性能(高的強度和模量)，大的比表面積，環(huán)境友好和低成本等優(yōu)點,CNC優(yōu)異的機械性能以及和PVA上的羥基形成氫鍵，可以改善PVA膠粘劑的力學(xué)性能和耐水性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在PVA中加入天然大分子CNC，增強了PVA基體的力學(xué)性能,另外在PVA/CNC溶液中加入硅烷偶聯(lián)劑，進一步增加膠粘劑本身的粘度和強度，以及增加膠粘劑與基材的粘附力。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種聚乙烯醇/納米晶纖維素PVA/CNC膠粘劑的制備方法,包含下述步驟：

(1)PVA/CNC混合溶液的制備：取CNC溶于去離子水中制配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％的懸浮液，在100W超聲波清洗機中，超聲分散30min,再按PVA和CNC的質(zhì)量比為1:0.05～1:0，將CNC懸浮液加入到PVA溶液中，恒溫90℃攪拌2h，得到PVA/CNC混合溶液；

(2)PVA/CNC膠粘劑的制備：將上述步驟(1)PVA/CNC混合溶液冷卻至50～70℃，加入硅烷偶聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌30～60min，靜置消泡后即得到PVA/CNC膠粘劑。

步驟(1)中所述PVA和CNC質(zhì)量比為1:0.05～1:0；

步驟(2)中所述PVA/CNC混合溶液冷卻至50～70℃；

步驟(2)中所述硅烷偶聯(lián)劑選自KH-550，KH-560，KH-570，KH-580,KH-590,KH-902，用量為PVA質(zhì)量的1％～10％；

步驟(2)中所述繼續(xù)攪拌時間為30～60min。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果：PVA/CNC膠粘劑原料價格低廉，且無毒無害，是一種環(huán)境友好型材料，CNC和硅烷偶聯(lián)劑的加入，使得PVA膠粘劑擁有更好的力學(xué)性能和耐水性能，使得PVA膠粘劑在工業(yè)上具備運用潛力。

附圖說明：

表1為實施例1中所制備的PVA/CNC膠粘劑和純PVA膠粘劑的性能對比表。

圖1為實施例1中所制備的PVA/CNC膠粘劑和純PVA膠粘劑的全反射紅外對比圖。

具體實施方式

為了更好地解釋本發(fā)明，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步詳細(xì)解釋，但本發(fā)明的實施方式不限于此。