[發明專利]一種聚乙烯醇凝膠溶液、粘合劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011522209.6
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112625620B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 王莉莉;徐崇智;劉碩;田心語;張憲勝;夏延致
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C09J129/04
• 分類號: C09J129/04;C09J11/04;A61L29/08;A61L29/14
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 孫維傲

本發明提供一種聚乙烯醇凝膠溶液、粘合劑及其制備方法和應用，所述聚乙烯醇凝膠溶液以聚乙烯醇和無機鹽為原料，以水為溶劑，其中，聚乙烯醇的濃度為3?30wt%，無機鹽的濃度為30?50wt%，其中，無機鹽選自氯化鈣、氯化鋅、氯化鋰、磷酸鈉、醋酸鉀等中的一種或多種。該聚乙烯醇凝膠溶液自身或與待粘合物一同經冷凍處理可獲得聚乙烯醇凝膠粘合劑。該粘合劑可應用于玻璃、金屬、塑料等剛性材料的粘附，擴大了聚乙烯醇在粘合劑領域的應用。

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，具體涉及一種聚乙烯醇凝膠溶液、粘合劑及其制備方法和應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

粘合劑是具有粘性的物質，借助其粘性能將兩種分離的材料連接在一起，應用極為廣泛。粘合劑的種類很多，但大多數粘合劑存在毒性、粘附性低等問題，嚴重限制了其在生物醫用領域的應用，如氰基丙烯酸酯衍生物雖粘合力大，但是其生物相容性差；纖維蛋白膠粘合力不足，并具有攜帶病毒的風險；戊二醛衍生物易產生細胞病毒性反應。

申請號為201310548359.8的中國專利公開了一種氰基丙烯酸酯醫用粘合劑，該醫用粘合劑粘結強度高，粘結膜韌性好，但氰基丙烯酸酯醫用粘合劑儲存、使用過程中會產生對生物體組織有害的甲醛。此發明雖然通過添加甲醛抑制劑抑制了甲醛的生成，但殘留的甲醛依然會對人體產生刺激，嚴重影響了該醫用粘合劑的效果及推廣。

申請號為201911223519.5的中國專利公開了一種聚乙烯用苯并噁嗪型膠粘劑的制備與使用方法，該粘合劑提高了對聚乙烯材料表面的粘結強度，但苯并噁嗪具有毒性，不符合綠色環保的理念。

眾所周知，聚乙烯醇是一種水溶性高分子聚合物，具有生物可降解、無毒性和生物相容性好等優點，被廣泛應用于粘合劑材料。然而，目前常用膠水為聚乙烯醇的水溶液，其粘附性低，僅對紙類等材料具有粘附性，無法應用于玻璃、金屬、塑料等剛性材料的粘附場合。因此，如何借助聚乙烯醇綠色材料，進一步提高其粘附性，這對生物醫用領域粘附材料的開發具有重要意義。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種聚乙烯醇凝膠溶液、粘合劑及其制備方法和應用。本發明所用原料及制備、使用過程完全綠色，且制備方法可調，制備得到的粘合劑可應用于玻璃、金屬、塑料等剛性材料的粘附，擴大了聚乙烯醇在粘合劑領域的應用，并且可應用于醫用材料或器件的表面，改善患者的使用體驗，提高依從性。

在本發明的第一方面，本發明提供了一種聚乙烯醇凝膠溶液，其以聚乙烯醇和無機鹽為原料，以水為溶劑，其中，聚乙烯醇的濃度為3-30wt%，無機鹽的濃度為30-400wt%，其中，無機鹽選自氯化鈣、氯化鋅、氯化鋰、磷酸鈉、醋酸鉀等中的一種或多種。

這些無機鹽的使用能夠改善聚乙烯醇凝膠的特性。在本發明的一些實施方式中，更為優選的無機鹽為氯化鈣和氯化鋰。當選用這兩種無機鹽時，制備得到的聚乙烯醇凝膠可作為制作粘合劑的原料，由其制備得到的粘合劑具有較好的粘附性能，可以粘附玻璃材料、高分子材料、金屬材料、木材和醫用材料或器件等等。比如玻璃、錫箔、聚乙烯膜等等；而且，該粘合劑經過調控在可見光范圍內也可具備較好的透明度。

在本發明的一些實施方式中，聚乙烯醇的濃度為10-30 wt%；無機鹽濃度為30-50wt%。

在本發明的一些實施方式中，無機鹽為氯化鈣或氯化鋰。在本發明的研究中，發明人發現，當無機鹽為氯化鈣或氯化鋰且其濃度為30-40wt%（不含40wt%）時，以制備得到的聚乙烯醇凝膠溶液為原料將冷凍處理得到的粘合劑普遍具有透明性，而一旦高于40wt%（含40wt%），透明特性則會消失。

在本發明的一些實施方式中，原料聚乙烯醇的數均分子量為40000-180000，醇解度為70%-99.9%。