[發明專利]一種水凝膠與彈性體的粘接方法及其產品和應用

有效

• 申請號: 202010280589.0
• 申請日: 2020-04-10
• 公開（公告）號: CN111423603B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 程思博
• 申請（專利權）人: 蘇州凝智新材料發展有限公司
• 主分類號: C08J5/12
• 分類號: C08J5/12;C08J7/043;C09D133/26;C09D183/04;C09D7/63;C09D133/02;C09D175/04;C09D109/00;C08L33/26;C08L83/04;C08L33/02;C08L75/04;C08L9/00;C08L5/
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種水凝膠與彈性體的粘接方法，其特征在于，所述粘接方法包括如下步驟：

（1）包覆：將10-30%的單體、0.004-0.012%的引發劑、0.05-1%的硅烷偶聯劑A和水混合，經過30-60 min紫外光照射后進行自由基聚合反應，得到水凝膠底漆涂層溶液，后將所述水凝膠底漆涂層溶液包覆于成型的水凝膠材料表面，得到具有底漆涂層的水凝膠材料；

將95-99%的彈性體前驅液與1-5%的硅烷偶聯劑B混合得到彈性體底漆涂層溶液，后將彈性體底漆涂層溶液通過浸漬的方法包覆于成型的彈性體表面，再在50-80℃下加熱0.5-4h，使彈性體底漆涂層固化，得到具有底漆涂層的彈性體；

（2）貼合：將步驟（1）得到的具有底漆涂層的水凝膠材料和具有底漆涂層的彈性體進行貼合，并施加整體材料10-25%的壓縮應變，通過在60-80℃條件下加熱1-4 h后，完成水凝膠與彈性體的粘接；

所述單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸鈉、甲基丙烯酸鈉、丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸二甲胺基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、二甲胺基丙基甲基丙烯酰胺或二甲胺基丙基丙烯酰胺中的任意一種或至少兩種的組合；所述水凝膠底漆涂層溶液的pH為3-4.5；

所述彈性體前驅液包括丁苯橡膠前驅液、順丁橡膠前驅液、異戊橡膠前驅液、乙丙橡膠前驅液、丁基橡膠前驅液、氯丁橡膠前驅液、丁腈橡膠前驅液、硅橡膠前驅液、聚乙烯前驅液、聚苯乙烯前驅液、聚丙烯前驅液、聚醚嵌段聚酰胺前驅液或聚氨酯前驅液中的任意一種或至少兩種的組合。

2.根據權利要求1所述的水凝膠與彈性體的粘接方法，其特征在于，所述引發劑包括過氧化物引發劑、偶氮類引發劑或氧化還原引發劑中的任意一種或至少兩種的組合。

3.根據權利要求1所述的水凝膠與彈性體的粘接方法，其特征在于，所述硅烷偶聯劑A包括三甲基硅甲基丙烯酸酯、三甲氧基硅烷、三甲氧基丙基硅烷、3-三甲氧基甲硅基甲基丙烯酸丙酯、三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一種或至少兩種的組合。

4.根據權利要求1所述的水凝膠與彈性體的粘接方法，其特征在于，步驟（1）中，所述水凝膠底漆涂層溶液的動力粘度為0.1-10 Pa·s。

5.根據權利要求1所述的水凝膠與彈性體的粘接方法，其特征在于，步驟（1）中，所述成型的水凝膠材料包括天然或人工合成高分子材料溶于水得到的水凝膠材料。

6.根據權利要求5所述的水凝膠與彈性體的粘接方法，其特征在于，所述天然或人工合成高分子材料與水的質量比為(1-3):(7-9)。

7.根據權利要求5所述的水凝膠與彈性體的粘接方法，其特征在于，所述天然或人工合成高分子材料包括海藻酸鹽、透明質酸、瓊脂糖、殼聚糖、膠原蛋白、明膠、聚氧化乙烯、聚乙二醇或聚乙烯醇中的任意一種或至少兩種的組合。

8.根據權利要求1所述的水凝膠與彈性體的粘接方法，其特征在于，步驟（1）中，所述成型的水凝膠材料的制備原料包括：單體、交聯劑和引發劑，余量為水。

9.根據權利要求8所述的水凝膠與彈性體的粘接方法，其特征在于，所述單體和交聯劑的摩爾質量比為(250-400):1。

10.根據權利要求8所述的水凝膠與彈性體的粘接方法，其特征在于，所述交聯劑包括亞甲基雙丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、雙丙酮丙烯酰胺、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯或聚乙二醇二丙烯酸酯中的任意一種或至少兩種的組合。

11.根據權利要求8所述的水凝膠與彈性體的粘接方法，其特征在于，以所述成型的水凝膠材料的質量為100%計，所述單體的質量百分含量為10-30%。