[发明专利]一种用于水下修复的星状纳米胶水及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于水下修复的星状纳米胶水的制备方法，包括以下步骤：a)将丁香酚和三乙基硅烷在第一催化剂作用下进行第一次反应，得到经甲硅烷基醚化后的丁香酚；b)将经甲硅烷基醚化后的丁香酚和间氯过氧苯甲酸在溶剂中进行第二次反应，得到环氧树脂甲硅烷基丁香酚；c)将环氧树脂甲硅烷基丁香酚和丙烯酸、对苯二酚在第二催化剂作用下进行第三次反应，得到修饰改性的丁香酚；d)将修饰改性的丁香酚和赖氨酸类化合物、改性β‑环糊精在第三催化剂作用下进行第四次反应，再去保护基团，得到星状纳米胶水。该星状纳米胶水可以直接在水中固化，具有较强的吸附力、耐海水浸泡和耐冲击性能，且生物相容性好，适用于海洋环境下的水下修复。

技术领域

本发明涉及胶水技术领域，更具体地说，是涉及一种用于水下修复的星状纳米胶水及其制备方法。

背景技术

海洋环境条件的多变，给人类在利用海洋资源的同时，带来许多困扰，如高温高湿高盐的运行环境加速了海上风电钢结构、海上石油平台、海底管线及人造礁体材料的老化、破损。而现有技术中的用于水下修复的胶水材料难以满足在海洋环境条件下对材料的修复效果，并且在实际使用过程中还会对海洋环境造成不利影响。

因此，提供一种可以在水下直接施工、修复效果好，并且保护海洋环境的胶水材料成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于水下修复的星状纳米胶水及其制备方法，本发明提供的制备方法得到的用于水下修复的星状纳米胶水可以直接在水中固化，具有较强的吸附力、耐海水浸泡和耐冲击性能，并且生物相容性好，适用于海洋环境下的水下修复。

本发明提供了一种用于水下修复的星状纳米胶水的制备方法，包括以下步骤：

a)将丁香酚和三乙基硅烷在第一催化剂作用下进行第一次反应，得到经甲硅烷基醚化后的丁香酚；

b)将步骤a)得到的经甲硅烷基醚化后的丁香酚和间氯过氧苯甲酸在溶剂中进行第二次反应，得到环氧树脂甲硅烷基丁香酚；

c)将步骤b)得到的环氧树脂甲硅烷基丁香酚和丙烯酸、对苯二酚在第二催化剂作用下进行第三次反应，得到修饰改性的丁香酚；

d)将步骤c)得到的修饰改性的丁香酚和生物活性单体、大分子引发剂在第三催化剂作用下进行第四次反应，再去保护基团，得到用于水下修复的星状纳米胶水；

所述生物活性单体为赖氨酸类化合物；所述大分子引发剂为改性β-环糊精。

优选的，步骤a)中所述第一催化剂为三(五氟苯酚)硼烷；

所述第一催化剂和丁香酚、三乙基硅烷的摩尔比为(0.001～0.003)：1：(2～4)。

优选的，步骤b)中所述第二次反应的温度为0℃～30℃，时间为18h～24h。

优选的，步骤c)中所述环氧树脂甲硅烷基丁香酚、丙烯酸和对苯二酚的摩尔比为1：(1.5～3)：(0.01～0.02)。

优选的，步骤c)中所述第三次反应在通氮气条件下进行；所述第三次反应的温度为85℃～100℃，时间为4h～8h。

优选的，所述赖氨酸类化合物的制备方法具体为：

将经叔丁氧羰基保护的赖氨酸和3-甲基-2-丁烯-1-醇溶于去离子水中，在60℃～85℃下搅拌反应2h～6h，再在50℃～60℃下真空干燥，得到赖氨酸类化合物。

优选的，所述改性β-环糊精的制备方法具体为：

将β-环糊精溶于1-甲基-2-吡咯烷酮中并降温至0℃，然后加入2-溴-2-甲基丙酰溴，在0℃下搅拌反应1h～4h，再缓慢升至20℃～30℃继续反应15h～24h，得到反应混合液；将上述反应混合液依次进行纯化处理，结晶后得到改性β-环糊精。