本發(fā)明屬于材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種包含芳香型氨基酸與雜多酸的復(fù)合水基黏合劑及其制備方法。上述黏合劑適用于潮濕條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)多種天然固體材料及人造固體基底材料的有效粘結(jié)。
背景技術(shù):
黏合劑在國(guó)防、航天航空、汽車加工、機(jī)械制造、材料、電子電器、印刷裝訂、紡織以及日常生活等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。黏合劑種類繁多,性能各異。按照溶劑類型來(lái)分,主要分為有機(jī)和水基黏合劑兩大類[黃世強(qiáng),“膠粘劑及其應(yīng)用”機(jī)械工業(yè)出版社,2011]。有機(jī)黏合劑具有成本低、種類多、粘接能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但其主要的缺點(diǎn)是易燃,溶劑易揮發(fā),毒性大,污染嚴(yán)重。水基黏合劑以水作為溶劑,被認(rèn)為是一類綠色、環(huán)保的粘接材料,它的優(yōu)點(diǎn)在于能有效降低環(huán)境污染及對(duì)人類健康的不利影響。近年來(lái),隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高,水基黏合劑越來(lái)越受到各界的青睞[鄧桂芳,“車用水基聚氨酯膠粘劑快速發(fā)展引領(lǐng)綠色未來(lái)”《聚氨酯工業(yè)》,2015,(5):66-72]。一些合成樹(shù)脂、改性天然高分子及仿貽貝類合成高分子等水基黏合材料應(yīng)運(yùn)而生[李均明,張姣,王愛(ài)娟,劉林濤,范曉杰,等“醫(yī)用骨粘合劑粘接性能研究進(jìn)展”,《材料導(dǎo)報(bào)》,2013,27(7),145;]。然而,制約人造水基黏合劑發(fā)展的主要技術(shù)瓶頸是材料的種類相對(duì)較少,成本高,制備工藝復(fù)雜。合成高分子水基黏合劑往往需要經(jīng)歷多步有機(jī)偶聯(lián)反應(yīng),這不但需要較長(zhǎng)的生產(chǎn)周期,而且在材料制備過(guò)程中帶來(lái)了新的環(huán)境污染問(wèn)題[N.Artzi,T.Shazly,A.B.Baker,A.Bon,E.R.Edelman,Adv.Mater.2009,21,3399;D.-A.Wang,S.Varghese,B.Sharma,I.Strehin,S.Fermanian,J.Gorham,D.H.Fairbrother,B.Cascio,J.H.Elisseeff,Nat.Mater.2007,6,385]。當(dāng)前,以天然的生物小分子為原料、研發(fā)簡(jiǎn)單的加工工藝是降低成本,推動(dòng)水基黏合劑發(fā)展的有效途徑。
氨基酸是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的基本原料,其價(jià)格低廉,環(huán)境友好,生物相容性優(yōu)良,是制備水基黏合劑的理想原材料?;诎被嵝》肿拥乃ず蟿┑难邪l(fā)有望在降低成本,拓展材料種類方面作出重要貢獻(xiàn)。近來(lái),我們發(fā)展了基于天然氨基酸與多金屬氧簇水相共混制備質(zhì)子導(dǎo)電型黏合劑的新方法(專利申請(qǐng)?zhí)枺?016102662208)。這種方法操作簡(jiǎn)單,且都在水溶液中進(jìn)行,有效避免了水基黏合劑合成周期長(zhǎng),工藝復(fù)雜,及有機(jī)物排放等不利因素。然而,這種方法只局限于堿性氨基酸,且在制備過(guò)程中需要大量水作為反應(yīng)溶劑,水資源沒(méi)有得到有效利用,有待進(jìn)一步改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于芳香型氨基酸與雜多酸通過(guò)固相研磨反應(yīng)形成的水基黏合劑及其制備工藝。所得黏合劑可以在潮濕環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對(duì)多種固體基材的有效粘接。
本發(fā)明所述的一種包含芳香型氨基酸與雜多酸的復(fù)合黏合劑固體粉末,按重量之和100%計(jì)算,由21%~41%的芳香型氨基酸和余量的雜多酸組成。
本發(fā)明以芳香型氨基酸為原料,利用雜多酸的固體強(qiáng)酸性,通過(guò)室溫、固相研磨的方法制備了具有宏觀交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合黏合劑。雜多酸與芳香型氨基酸主鏈之間通過(guò)靜電、氫鍵及電荷轉(zhuǎn)移作用所形成的穩(wěn)定網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有效增加了復(fù)合黏合劑的穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。此外,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中芳香型氨基酸上的羧基、氨基等官能團(tuán)的高密度富集有效提高了材料與不同固體表面的浸潤(rùn)性及化學(xué)結(jié)合力,展現(xiàn)了較好的黏合性能。本發(fā)明所述的包含芳香型氨基酸與雜多酸復(fù)合黏合劑的制備工藝簡(jiǎn)便,條件溫和,尤其是制備過(guò)程極大降低了水的用量,是一種節(jié)能、綠色、環(huán)保的合成方法。所得復(fù)合黏合劑能脫水、風(fēng)干成粉末樣品進(jìn)行儲(chǔ)存,在需要時(shí)與少量熱水(60℃~70℃)混合攪拌即可直接使用。
本發(fā)明包括如下內(nèi)容:
(1)基于芳香型氨基酸的水基黏合劑的制備:
本發(fā)明中涉及的芳香型氨基酸,包括色氨酸、苯丙氨酸,L-3-(2-萘基)-丙氨酸以及L-3-(2-偶氮)-丙氨酸。選用的雜多酸包括硅鎢酸(H4SiW12O40)、磷鎢酸(H3PW12O40)、磷鉬酸(H3PMo12O40)。具體步驟如下:
分別稱取一定質(zhì)量的芳香型氨基酸及雜多酸,并一起置于瑪瑙或陶瓷研缽中充分研磨,直至粉末樣品的顆粒大小為200~400目,研磨后粉末樣品的顏色由白色轉(zhuǎn)變?yōu)槌赛S色或棕黃色;固體粉末中芳香型氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21%~41%,其余為雜多酸。收集研磨后的粉末并加入少量溫度為60~70℃的二次蒸餾水(二次蒸餾水與固體粉末的質(zhì)量比為0.6~2:1),分離上清液,得到復(fù)合黏合劑。
所得黏合劑的內(nèi)部形貌是由雜多酸和芳香型氨基酸通過(guò)靜電、氫鍵、及電荷轉(zhuǎn)移作用形成的三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
(2)基于芳香型氨基酸的水基黏合劑的流變行為及拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)量:
流變行為:在室溫條件下,將制得的復(fù)合黏合劑置于平板流變儀上,在一定的角頻率范圍內(nèi)測(cè)量其儲(chǔ)能模量(G’)和耗能模量(G”)。選用直徑為20mm的平形板樣品夾具,樣品厚度設(shè)定為480mm,應(yīng)力設(shè)定為0.2%,角頻率掃描范圍為0.1rad/s到100rad/s。
拉伸剪切強(qiáng)度:將寬為18mm,長(zhǎng)為80mm的兩個(gè)固體基底(包括玻璃、金屬、纖維、聚醚醚酮、橡膠、木材等)用制得的黏合劑以搭接的方式黏合在一起,其中黏合面積為4cm2。黏合后的固體基底在室溫中放置約24h,待黏合劑充分固化后將粘接好的固體基底的兩端垂直固定在電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上并以10mm/min的速度進(jìn)行縱向拉伸,測(cè)量在平行于黏合劑層的載荷作用下,黏合試樣破壞時(shí),單位黏合面積(單位:m2)所承受的剪切力(單位:N),通過(guò)計(jì)算拉伸剪切強(qiáng)度評(píng)估黏合劑的黏合能力。
附圖說(shuō)明:
圖1:實(shí)施例1中L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸在研磨前、后的固體粉末照片,以及研磨后的粉末遇熱水后形成的復(fù)合黏合劑的數(shù)碼照片;
圖2:實(shí)施例1中L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸形成的復(fù)合水基黏合劑經(jīng)過(guò)干燥后所得粉末樣品的紅外譜圖;
圖3:實(shí)施例1中L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸形成的復(fù)合水基黏合劑的掃描電鏡照片;
圖4:實(shí)施例1中L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸形成的復(fù)合水基黏合劑粘接不同固體基底的數(shù)碼照片;
圖5:實(shí)施例1中L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸形成的復(fù)合水基黏合劑粘接不同固體基底的剪切拉伸強(qiáng)度柱形圖;
圖6:實(shí)施例1中L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸形成的復(fù)合水基黏合劑在空氣中干燥固化形成的粉末樣品及重新吸水后恢復(fù)黏接性的數(shù)碼照片;
圖7:實(shí)施例1中L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸形成的復(fù)合黏合劑隨頻率變化的動(dòng)態(tài)流變曲線;
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述,但所述實(shí)例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1
1、芳香型氨基酸與雜多酸復(fù)合黏合劑的制備:
將350mg L-3-(2-萘基)-丙氨酸(分子量為251.8g/mol)和1g硅鎢酸(H4SiW12O40,分子量為2878.17g/mol)一同置于瑪瑙研缽中研磨20min,直到粉末樣品的顏色從白色轉(zhuǎn)變?yōu)殚冱S色。收集研磨后的粉末樣品并置于30mL的玻璃瓶中,然后向瓶中加入2mL、溫度為60℃的二次蒸餾水,室溫靜置15min,此時(shí)粉末樣品逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌燃t色,分離上清液,收集復(fù)合黏合劑,并用紅外振動(dòng)光譜和掃描電子顯微鏡技術(shù)進(jìn)行表征。
圖1是L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸在研磨前、后的固體粉末照片,以及研磨后的粉末遇熱水后形成的復(fù)合黏合劑的數(shù)碼照片;從圖中可以看到研磨后的粉末樣品顏色明顯變深,且粉末樣品遇60℃熱水后在樣品瓶底部形成顏色更深的膠狀物,說(shuō)明兩者間存在電荷轉(zhuǎn)移作用。
圖2是L-3-(2-萘基)-丙氨酸和硅鎢酸形成的復(fù)合黏合劑的紅外光譜圖。從譜圖中可知,黏合劑中L-3-(2-萘基)-丙氨酸和硅鎢酸兩種組分各自的特征振動(dòng)譜帶基本保持不變,說(shuō)明兩種組分在反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生分解。L-3-(2-萘基)-丙氨酸中的氨基以質(zhì)子化的形式存在,并通過(guò)靜電、氫鍵及電荷轉(zhuǎn)移作用與硅鎢酸相結(jié)合。
圖3是L-3-(2-萘基)-丙氨酸和硅鎢酸形成的復(fù)合黏合劑的掃描電鏡照片。從圖中可以看出,黏合劑內(nèi)部由微米尺度的球形團(tuán)聚體連接形成連續(xù)的三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
2、黏接性能、剪切拉伸試驗(yàn)(Lap shear test)及自修復(fù)能力測(cè)試
黏接性能測(cè)試:選用玻璃、不銹鋼、聚酯纖維、聚醚醚酮、丁苯橡膠等非天然固體材料以及木材、石頭、貝殼等天然固體材料來(lái)檢測(cè)黏合劑的廣譜粘合性。將L-3-(2-萘基)-丙氨酸和硅鎢酸形成的復(fù)合黏合劑快速涂覆到玻璃基片表面上,然后選取另外一個(gè)材質(zhì)的固體材料與上述玻璃基片沿長(zhǎng)軸方向面對(duì)面搭接并壓緊,在室溫條件下放置24h,然后將黏合后的基底垂直提起以檢測(cè)黏合劑的黏合行為。
復(fù)合黏合劑的剪切拉伸強(qiáng)度測(cè)試:
實(shí)驗(yàn)儀器:電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī),拉伸速度10mm/min。
實(shí)驗(yàn)步驟:選用聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼等固體材料,加工成寬18mm、長(zhǎng)80mm、厚度為2mm的基片,隨后將復(fù)合黏合劑快速涂覆到一個(gè)選定的基片上,并將另一個(gè)相同材質(zhì)的基片沿長(zhǎng)軸方向面對(duì)面搭接并壓緊,黏合面積為4cm2,厚度為0.7mm。黏接后的固體基底在室溫中放置24h,使其充分固化。將黏接固體基底延基片長(zhǎng)軸的兩端分別固定在電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上并使其保持垂直狀態(tài),使儀器沿平行于基底表面的方向以10mm/min的速度勻速拉伸,觀察并記錄黏合劑破壞時(shí)的剪切力并計(jì)算其拉伸剪切強(qiáng)度。
復(fù)合黏合劑的回收再利用測(cè)試:將新制備的復(fù)合黏合劑置于玻璃片上放置24h使其內(nèi)部的水分盡量揮發(fā),風(fēng)干,所得固體置于60℃的恒溫真空烘箱內(nèi)進(jìn)一步干燥48h。然后,稱取500mg干燥后的固體置于盛有1mL熱水(水溫60℃)的玻璃瓶中,固體粉末可快速吸水并再次形成黏合劑。最后,將再次形成的復(fù)合黏合劑從玻璃樣品瓶中取出按照上述步驟測(cè)試其對(duì)固體表面的黏合性能。
圖4是L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸形成的復(fù)合黏合劑粘接不同固體基底的數(shù)碼照片。從圖中可以看到所制備的復(fù)合黏合劑對(duì)不同固體材料(如玻璃、不銹鋼、聚醚醚酮、聚酯纖維、丁苯橡膠、聚四氟乙烯、貝殼、木頭、石頭)具有廣譜黏合性。
圖5是L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸形成的復(fù)合黏合劑粘接不同固體基底的剪切拉伸強(qiáng)度柱形圖??梢钥吹綇?fù)合黏合劑對(duì)聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼的剪切拉伸強(qiáng)度分別為180.3KPa、115.9KPa、147.6KPa、186.5KPa、175.5KPa。
圖6是L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸形成的復(fù)合水基黏合劑在空氣中干燥固化形成的粉末樣品及重新吸水后恢復(fù)黏接性的數(shù)碼照片。從圖中可知復(fù)合黏合劑經(jīng)過(guò)干燥固化后形成的粉末樣品吸水后重新恢復(fù)黏接性。
3、復(fù)合黏合劑的流變行為測(cè)試
實(shí)驗(yàn)儀器:AR 2000平板流變儀(直徑為20mm的平形板夾具),固定角頻率應(yīng)力為0.2%,角頻率掃描范圍為0.1rad/s到100rad/s。
實(shí)驗(yàn)步驟:選用零固定法向力以適應(yīng)樣品在剪切過(guò)程中的收縮。首先,將L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸形成的復(fù)合黏合劑涂覆于兩個(gè)平行板之間,樣品厚度為480μm。隨后,在設(shè)定的角頻率范圍內(nèi)測(cè)量黏合劑的儲(chǔ)能模量(G’)以及耗能模量(G”)的動(dòng)態(tài)變化曲線。
圖7是L-3-(2-萘基)-丙氨酸與硅鎢酸形成的復(fù)合黏合劑隨頻率變化的動(dòng)態(tài)流變曲線;從圖中可知L-3-(2-萘基)-丙氨酸/硅鎢酸復(fù)合黏合劑的G’為2.92×105Pa,G”約為1.06×105Pa。說(shuō)明L-3-(2-萘基)-丙氨酸/硅鎢酸復(fù)合黏合劑具有較高的粘彈性。
實(shí)施例2:
如實(shí)施例1所示,其他條件不變,將1g硅鎢酸改成1.33g磷鎢酸(H3PW12O40,分子量為2880.05g/mol),按照上述方法在65℃的二次蒸餾水中制得復(fù)合黏合劑。然后根據(jù)實(shí)施例1的步驟檢測(cè)該復(fù)合黏合劑的黏接性能、拉伸性能、自修復(fù)能力以及流變行為。通過(guò)該復(fù)合黏合劑對(duì)不銹鋼、玻璃、聚酯纖維、聚醚醚酮、丁苯橡膠等非天然固體材料及石頭、木材、貝殼等天然固體材料的粘接測(cè)試說(shuō)明制得的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出廣譜的黏合特性。L-3-(2-萘基)-丙氨酸/磷鎢酸復(fù)合黏合劑對(duì)聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼的剪切拉伸強(qiáng)度分別為172.3KPa、110.9KPa、134.3KPa、166.4KPa、159.7KPa。這說(shuō)明制備所得的復(fù)合黏合劑對(duì)很多固體材料表現(xiàn)出不錯(cuò)的黏合能力。流變測(cè)試測(cè)得L-3-(2-萘基)-丙氨酸/磷鎢酸復(fù)合黏合劑的G’為3.84×105Pa,G”為1.52×105Pa。說(shuō)明L-3-(2-萘基)-丙氨酸和磷鎢酸形成的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出較高的粘彈性。
實(shí)施例3:
如實(shí)施例1所示,其他條件不變,將1g H4SiW12O40改成845.7mg磷鉬酸(H3PMo12O40,分子量為1825.25g/mol),按照上述方法在70℃的二次蒸餾水中制得復(fù)合黏合劑。然后按實(shí)施例1的步驟檢測(cè)該復(fù)合黏合劑的黏接性能、拉伸性能、自修復(fù)能力以及流變行為。該復(fù)合黏合劑對(duì)不銹鋼、玻璃、聚酯纖維、聚醚醚酮、丁苯橡膠等非天然固體材料及石頭、木材、貝殼等天然固體材料的粘接測(cè)試說(shuō)明制得的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出廣譜的黏合特性。L-3-(2-萘基)-丙氨酸/磷鉬酸復(fù)合黏合劑對(duì)聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼的剪切拉伸強(qiáng)度分別為170.4KPa、117.2KPa、141.7KPa、176.8KPa、170.6KPa。這說(shuō)明制備所得的復(fù)合黏合劑對(duì)很多固體材料表現(xiàn)出不錯(cuò)的黏合能力。流變測(cè)試測(cè)得L-3-(2-萘基)-丙氨酸/磷鉬酸復(fù)合黏合劑的G’為4.13×105Pa,G”為1.06×105Pa。說(shuō)明L-3-(2-萘基)-丙氨酸和磷鉬酸形成的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出較高的粘彈性。
實(shí)施例4:
如實(shí)施例1所示,其他條件不變,分別將350mg L-3-(2-萘基)-丙氨酸改成350mg色氨酸(分子量為204.23g/mol),將1g硅鎢酸(H4SiW12O40,分子量為2878.17g/mol)改成1.23g硅鎢酸。按照上述方法在60℃的二次蒸餾水中制得復(fù)合黏合劑,然后按實(shí)施例1的步驟檢測(cè)該復(fù)合黏合劑的黏接性能、拉伸性能、自修復(fù)能力以及流變行為。該復(fù)合黏合劑對(duì)不銹鋼、玻璃、聚酯纖維、聚醚醚酮、丁苯橡膠等非天然固體材料及石頭、木材、貝殼等天然固體材料的粘接測(cè)試說(shuō)明制得的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出廣譜的黏合特性。色氨酸/硅鎢酸復(fù)合黏合劑對(duì)聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼的剪切拉伸強(qiáng)度分別為160.1KPa、102.4KPa、127.1KPa、154.3KPa、139.1KPa。這說(shuō)明制備所得的復(fù)合黏合劑對(duì)很多固體材料表現(xiàn)出不錯(cuò)的黏合能力。流變測(cè)試測(cè)得色氨酸/硅鎢酸復(fù)合黏合劑的G’為1.08×105Pa,G”為8.14×104Pa。說(shuō)明色氨酸/硅鎢酸形成的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出較高的粘彈性。
實(shí)施例5:
如實(shí)施例1所示,其他條件不變,分別將350mg L-3-(2-萘基)-丙氨酸改成350mg色氨酸(分子量為204.23g/mol),將1g硅鎢酸改成1.65g磷鎢酸(分子量為2880.05g/mol)。按照上述方法在60℃的二次蒸餾水中制得復(fù)合黏合劑,然后按實(shí)施例1的步驟檢測(cè)該復(fù)合黏合劑的黏接性能、拉伸性能、自修復(fù)能力以及流變行為。該復(fù)合黏合劑對(duì)不銹鋼、玻璃、聚酯纖維、聚醚醚酮、丁苯橡膠等非天然固體材料及石頭、木材、貝殼等天然固體材料的粘接測(cè)試說(shuō)明制得的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出廣譜的黏合特性。拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)試測(cè)得色氨酸/磷鎢酸復(fù)合黏合劑對(duì)聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼的剪切拉伸強(qiáng)度分別為164.5KPa、117.6KPa、144.1KPa、169.8KPa、163.2KPa。這說(shuō)明制備所得的復(fù)合黏合劑對(duì)很多固體材料表現(xiàn)出不錯(cuò)的黏合能力。流變測(cè)試測(cè)得色氨酸/磷鎢酸復(fù)合黏合劑的G’為3.15×105Pa,G”為9.82×104Pa。說(shuō)明色氨酸/磷鎢酸形成的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出較高的粘彈性。
實(shí)施例6:
如實(shí)施例1所示,其他條件不變,分別將350mg L-3-(2-萘基)-丙氨酸改成350mg色氨酸(分子量為204.23g/mol),將1g硅鎢酸改成1.04g磷鉬酸(分子量為1825.25g/mol)。按照上述方法在65℃的二次蒸餾水中制得復(fù)合黏合劑,然后按實(shí)施例1的步驟檢測(cè)該復(fù)合黏合劑的黏接性能、拉伸性能、自修復(fù)能力以及流變行為。該復(fù)合黏合劑對(duì)不銹鋼、玻璃、聚酯纖維、聚醚醚酮、丁苯橡膠等非天然固體材料及石頭、木材、貝殼等天然固體材料的粘接測(cè)試說(shuō)明制得的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出廣譜的黏合特性。拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)試測(cè)得色氨酸/磷鉬酸復(fù)合黏合劑對(duì)聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼的剪切拉伸強(qiáng)度分別為161.8KPa、115.3KPa、141.7KPa、165.1KPa、158.7KPa。這說(shuō)明制備所得的復(fù)合黏合劑對(duì)很多固體材料表現(xiàn)出不錯(cuò)的黏合能力。流變測(cè)試測(cè)得色氨酸/磷鉬酸復(fù)合黏合劑的G’為3.14×105Pa,G”為8.73×104Pa。說(shuō)明色氨酸和磷鉬酸形成的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出較高的粘彈性。
實(shí)施例7:
如實(shí)施例1所示,其他條件不變,分別將350mg L-3-(2-萘基)-丙氨酸改成350mg苯丙氨酸(分子量為165.19g/mol),將1g硅鎢酸改成1.29g磷鉬酸(分子量為1825.25g/mol)。按照上述方法在70℃的二次蒸餾水中制得復(fù)合黏合劑,然后按實(shí)施例1的步驟檢測(cè)該復(fù)合黏合劑的黏接性能、拉伸性能、自修復(fù)能力以及流變行為。該復(fù)合黏合劑對(duì)不銹鋼、玻璃、聚酯纖維、聚醚醚酮、丁苯橡膠等非天然固體材料及石頭、木材、貝殼等天然固體材料的粘接測(cè)試說(shuō)明制得的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出廣譜的黏合特性。拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)試測(cè)得苯丙氨酸/磷鉬酸復(fù)合黏合劑對(duì)聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼的剪切拉伸強(qiáng)度分別為121.4KPa、89.9KPa、114.4KPa、135.7KPa、133.4KPa。這說(shuō)明制備所得的復(fù)合黏合劑對(duì)很多固體材料表現(xiàn)出不錯(cuò)的黏合能力。流變測(cè)試測(cè)得苯丙氨酸/磷鉬酸復(fù)合黏合劑的G’為1.69×105Pa,G”為7.28×104Pa。說(shuō)明形苯丙氨酸/磷鉬酸成的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出較高的粘彈性。
實(shí)施例8:
如實(shí)施例1所示,其他條件不變,分別將350mg L-3-(2-萘基)-丙氨酸改成350mg L-3-(2-偶氮)-丙氨酸(分子量為269.3g/mol),將1g硅鎢酸改成935.2mg硅鎢酸。按照上述方法在60℃的二次蒸餾水中制得復(fù)合黏合劑,然后按實(shí)施例1的步驟檢測(cè)該復(fù)合黏合劑的黏接性能、拉伸性能、自修復(fù)能力以及流變行為。該復(fù)合黏合劑對(duì)不銹鋼、玻璃、聚酯纖維、聚醚醚酮、丁苯橡膠等非天然固體材料及石頭、木材、貝殼等天然固體材料的粘接測(cè)試說(shuō)明制得的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出廣譜的黏合特性。拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)試測(cè)得L-3-(2-偶氮)-丙氨酸/硅鎢酸復(fù)合黏合劑對(duì)聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼的剪切拉伸強(qiáng)度分別為134.6KPa、126.3KPa、151.4KPa、172.2KPa、167.2KPa。這說(shuō)明制備所得的復(fù)合黏合劑對(duì)很多固體材料表現(xiàn)出不錯(cuò)的黏合能力。流變測(cè)試測(cè)得L-3-(2-偶氮)-丙氨酸/硅鎢酸復(fù)合黏合劑的G’為2.89×105Pa,G”為1.14×105Pa。說(shuō)明L-3-(2-偶氮)-丙氨酸和硅鎢酸形成的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出較高的粘彈性。
實(shí)施例9:
如實(shí)施例1所示,其他條件不變,將350mg L-3-(2-萘基)-丙氨酸改成142mg色氨酸(分子量為204.23g/mol)和187mg L-3-(2-萘基)-丙氨酸(分子量為251.8g/mol),使得色氨酸與L-3-(2-萘基)-丙氨酸的摩爾量之比為1:1,按照上述方法在60℃的二次蒸餾水中制得復(fù)合黏合劑。然后按實(shí)施例1的步驟檢測(cè)該復(fù)合黏合劑的黏接性能、拉伸性能、自修復(fù)能力以及流變行為。色氨酸/L-3-(2-萘基)-丙氨酸/硅鎢酸所形成的復(fù)合黏合劑對(duì)不銹鋼、玻璃、聚酯纖維、聚醚醚酮、丁苯橡膠等非天然固體材料及石頭、木材、貝殼等天然固體材料的粘接測(cè)試說(shuō)明制得的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出廣譜的黏合特性。拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)試測(cè)得該三組分復(fù)合黏合劑對(duì)聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼的剪切拉伸強(qiáng)度分別為145.6KPa、121.7KPa、154.4KPa、158.9KPa、166.3KPa。這說(shuō)明制備所得的復(fù)合黏合劑對(duì)很多固體材料表現(xiàn)出不錯(cuò)的黏合能力。流變測(cè)試測(cè)得該三組分復(fù)合黏合劑的G’為2.38×105Pa,G”為1.21×105Pa。說(shuō)明色氨酸/L-3-(2-萘基)-丙氨酸/硅鎢酸形成的三組分的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出較高的粘彈性。
實(shí)施例10:
如實(shí)施例1所示,其他條件不變,將1g硅鎢酸改成666.7mg硅鎢酸和444.9mg磷鎢酸,使得硅鎢酸與磷鎢酸的摩爾量之比為3:2,按照上述方法在65℃的二次蒸餾水中制得復(fù)合黏合劑。然后按實(shí)施例1的步驟檢測(cè)該復(fù)合黏合劑的黏接性能、拉伸性能、自修復(fù)能力以及流變行為。L-3-(2-萘基)-丙氨酸/硅鎢酸/磷鎢酸形成的復(fù)合黏合劑對(duì)不銹鋼、玻璃、聚酯纖維、聚醚醚酮、丁苯橡膠等非天然固體材料及石頭、木材、貝殼等天然固體材料的粘接測(cè)試說(shuō)明制得的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出廣譜的黏合特性。拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)試測(cè)得L-3-(2-萘基)-丙氨酸/硅鎢酸/磷鎢酸復(fù)合黏合劑對(duì)聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼的剪切拉伸強(qiáng)度分別為150.4KPa、112.7KPa、133.1KPa、157.4KPa、152.2KPa。這說(shuō)明制備所得的復(fù)合黏合劑對(duì)很多固體材料表現(xiàn)出不錯(cuò)的黏合能力。流變測(cè)試測(cè)得該三組分復(fù)合黏合劑的G’為3.54×105Pa,G”為8.74×104Pa。說(shuō)明L-3-(2-萘基)-丙氨酸/硅鎢酸/磷鎢酸形成的三組分復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出較高的粘彈性。
實(shí)施例11:
如實(shí)施例1所示,其他條件不變,分別將350mg L-3-(2-萘基)-丙氨酸改成350mg色氨酸(分子量為204.23g/mol),將1g硅鎢酸改成821.96mg硅鎢酸和548.6mg磷鎢酸,使得硅鎢酸與磷鎢酸的摩爾量之比為3:2,按照上述方法在60℃的二次蒸餾水中制得復(fù)合黏合劑。然后按實(shí)施例1的步驟檢測(cè)該復(fù)合黏合劑的黏接性能、拉伸性能、自修復(fù)能力以及流變行為。色氨酸/硅鎢酸/磷鎢酸形成的復(fù)合黏合劑對(duì)不銹鋼、玻璃、聚酯纖維、聚醚醚酮、丁苯橡膠等非天然固體材料及石頭、木材、貝殼等天然固體材料的粘接測(cè)試說(shuō)明制得的復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出廣譜的黏合特性。拉伸剪切強(qiáng)度測(cè)試測(cè)得色氨酸/硅鎢酸/磷鎢酸復(fù)合黏合劑對(duì)聚醚醚酮、玻璃、聚酯纖維、鋁板、不銹鋼的剪切拉伸強(qiáng)度分別為144.5KPa、111.7KPa、124.1KPa、157.8KPa、141.2KPa。這說(shuō)明制備所得的復(fù)合黏合劑對(duì)很多固體材料表現(xiàn)出不錯(cuò)的黏合能力。流變測(cè)試測(cè)得該三組分復(fù)合黏合劑的G’為3.62×105Pa,G”為7.61×104Pa。說(shuō)明色氨酸/硅鎢酸/磷鎢酸形成的三組分復(fù)合黏合劑表現(xiàn)出較高的粘彈性。