[发明专利]导电性良好且热稳定性优良的纳米银-聚氨酯胶黏剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子领域，尤其涉及一种纳米银-聚氨酯胶黏剂及其制备方法。

 

背景技术

纳米银(Nano Silver)就是将粒径做到纳米级的金属银单质。纳米银粒径大多在25纳米左右，对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性，且纳米银具有很高的表面活性和优良的导电性能。

聚氨酯胶黏剂具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性，适用于各种结构性粘合领域。在环境问题和环保意识日益提高的今天，环境友好型粘合剂的研发日益受重视，其中，环境友好型聚氨酯胶黏剂以其节约能耗、粘结强度高、综合性能优异、应用广泛等优点迅速获得广泛认可。

环境友好型聚氨酯胶黏剂包括无溶剂型聚氨酯胶黏剂和水性聚氨酯胶黏剂两种。作为环境友好型聚氨酯胶黏剂的一种，水性聚氨酯胶黏剂与非环境友好的溶剂型聚氨酯胶黏剂相比，无毒、无污染、操作方便、固体含量高等优点。但水性聚氨酯胶黏剂用于粘结金属时，导电效果不十分理想，且其热稳定性能有待提高。

 

发明内容

鉴于以上所述，本发明有必要提供一种导电性良好且热稳定性优良的纳米银-聚氨酯胶黏剂的制备方法。

一种导电性良好且热稳定性优良的纳米银-聚氨酯胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

制备纳米银的溶液：将0.5-3.5重量份的分散剂、10-25重量份的纳米银材料依次加入到20-30重量份的有机溶剂中，制得纳米银的溶液；

制备聚氨酯胶黏剂：在有搅拌器、温度计、冷凝器的反应设备中，加入双二茂铁基醇、聚酯多元醇、2,4-甲苯二异氰酸酯以及有机溶剂，通入氮气，在115-120℃条件下，反应2-3h，得到聚氨酯预聚体，冷却至室温，加入2-6重量份的扩链剂、0.1-1.5重量份的交联剂以及0.5-3.0重量份的中和剂，在40-45℃下反应10-20min，得到聚氨酯胶粘剂，所述双二茂铁基醇的重量份与聚酯多元醇重量份之和为50-130，2,4-甲苯二异氰酸酯为30-70重量份，有机溶剂为70-110重量份；

制备纳米银-聚氨酯胶黏剂：将纳米银的溶液与聚氨酯胶黏剂混合，得到纳米银-聚氨酯胶黏剂混合物，利用分散机或研磨机均匀混合该混合物，除溶剂后得到纳米银-聚氨酯胶黏剂。

其中，在制备纳米银的溶液步骤中，分散剂为六偏磷酸钠、氯化铝、乙醇、或聚乙烯醇中的一种，优选地，分散剂为乙醇。在纳米银-聚氨酯胶黏剂制备完成后，只需加热到乙醇的沸点烘干即可将乙醇除去。

所述有机溶剂包括甲苯、丙酮、甲醇、乙醇、甲基丁酮、苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、无水氯代苯、乙烯乙二醇醚、或三乙醇胺中的一种。分散剂要先于纳米银材料加入有机溶剂中，防止纳米银材料迅速地聚集，导致分散性差，从而影响纳米银材料的改性效果。

所述纳米银材料为粉末状，粒径为1-100nm，优选1-10nm。

在制备聚氨酯胶黏剂步骤中，优选地，所述双二茂铁基醇的重量份与聚酯多元醇重量份之和为60-110重量份，2,4-甲苯二异氰酸酯为40-60重量份。

所述双二茂铁基醇与聚酯多元醇的重量比为1:1-1:5。

所述双二茂铁基醇为双二茂铁基二元仲醇，优选双二茂铁基乙基二元醇、双二茂铁基丙基二元醇、或双二茂铁基丁基二元醇中的一种。所述聚酯多元醇相对分子量为800-3000，官能度为2，优选聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸一缩二乙二醇酯、聚丁二烯二醇、聚己内酯二醇中的一种。

所述中和剂为三乙胺、甲胺、或三乙醇胺中的一种。

所述交联剂为乙二胺、丁二胺、碳化二亚胺、三羟甲基三聚氰胺、二羟甲基脲、或氮丙啶中的一种。所述扩链剂为1,4-丁二醇、新戊二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、甘油、顺丁烯二酸酐、三羟甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、1,4-二羟基丁烷（1,4-butanediol，简称BDO）、或二羟甲基丙酸（Dimethylolpropionic Acid，简称DKPA）中的一种。所述扩链剂优选1,4-二羟基丁烷。

所述有机溶剂为甲苯、丙酮、甲醇、乙醇、甲基丁酮、苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、无水氯代苯、乙烯乙二醇醚、或三乙醇胺中的一种。

在制备纳米银-聚氨酯胶黏剂步骤中，所述分散机转速为1000-2500r/min，转动10-20分钟，所述研磨机为球磨机、砂磨机、或珠磨机中的一种，研磨20-30分钟。混合后的混合物可以通过常规方法（比如高温蒸馏除溶剂等）除去体系中的溶剂，得到纳米银-聚氨酯胶黏剂。