[发明专利]一种聚乙烯醇凝胶溶液、粘合剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种聚乙烯醇凝胶溶液、粘合剂及其制备方法和应用，所述聚乙烯醇凝胶溶液以聚乙烯醇和无机盐为原料，以水为溶剂，其中，聚乙烯醇的浓度为3‑30wt%，无机盐的浓度为30‑50wt%，其中，无机盐选自氯化钙、氯化锌、氯化锂、磷酸钠、醋酸钾等中的一种或多种。该聚乙烯醇凝胶溶液自身或与待粘合物一同经冷冻处理可获得聚乙烯醇凝胶粘合剂。该粘合剂可应用于玻璃、金属、塑料等刚性材料的粘附，扩大了聚乙烯醇在粘合剂领域的应用。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种聚乙烯醇凝胶溶液、粘合剂及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

粘合剂是具有粘性的物质，借助其粘性能将两种分离的材料连接在一起，应用极为广泛。粘合剂的种类很多，但大多数粘合剂存在毒性、粘附性低等问题，严重限制了其在生物医用领域的应用，如氰基丙烯酸酯衍生物虽粘合力大，但是其生物相容性差；纤维蛋白胶粘合力不足，并具有携带病毒的风险；戊二醛衍生物易产生细胞病毒性反应。

申请号为201310548359.8的中国专利公开了一种氰基丙烯酸酯医用粘合剂，该医用粘合剂粘结强度高，粘结膜韧性好，但氰基丙烯酸酯医用粘合剂储存、使用过程中会产生对生物体组织有害的甲醛。此发明虽然通过添加甲醛抑制剂抑制了甲醛的生成，但残留的甲醛依然会对人体产生刺激，严重影响了该医用粘合剂的效果及推广。

申请号为201911223519.5的中国专利公开了一种聚乙烯用苯并噁嗪型胶粘剂的制备与使用方法，该粘合剂提高了对聚乙烯材料表面的粘结强度，但苯并噁嗪具有毒性，不符合绿色环保的理念。

众所周知，聚乙烯醇是一种水溶性高分子聚合物，具有生物可降解、无毒性和生物相容性好等优点，被广泛应用于粘合剂材料。然而，目前常用胶水为聚乙烯醇的水溶液，其粘附性低，仅对纸类等材料具有粘附性，无法应用于玻璃、金属、塑料等刚性材料的粘附场合。因此，如何借助聚乙烯醇绿色材料，进一步提高其粘附性，这对生物医用领域粘附材料的开发具有重要意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种聚乙烯醇凝胶溶液、粘合剂及其制备方法和应用。本发明所用原料及制备、使用过程完全绿色，且制备方法可调，制备得到的粘合剂可应用于玻璃、金属、塑料等刚性材料的粘附，扩大了聚乙烯醇在粘合剂领域的应用，并且可应用于医用材料或器件的表面，改善患者的使用体验，提高依从性。

在本发明的第一方面，本发明提供了一种聚乙烯醇凝胶溶液，其以聚乙烯醇和无机盐为原料，以水为溶剂，其中，聚乙烯醇的浓度为3-30wt%，无机盐的浓度为30-400wt%，其中，无机盐选自氯化钙、氯化锌、氯化锂、磷酸钠、醋酸钾等中的一种或多种。

这些无机盐的使用能够改善聚乙烯醇凝胶的特性。在本发明的一些实施方式中，更为优选的无机盐为氯化钙和氯化锂。当选用这两种无机盐时，制备得到的聚乙烯醇凝胶可作为制作粘合剂的原料，由其制备得到的粘合剂具有较好的粘附性能，可以粘附玻璃材料、高分子材料、金属材料、木材和医用材料或器件等等。比如玻璃、锡箔、聚乙烯膜等等；而且，该粘合剂经过调控在可见光范围内也可具备较好的透明度。

在本发明的一些实施方式中，聚乙烯醇的浓度为10-30 wt%；无机盐浓度为30-50wt%。

在本发明的一些实施方式中，无机盐为氯化钙或氯化锂。在本发明的研究中，发明人发现，当无机盐为氯化钙或氯化锂且其浓度为30-40wt%（不含40wt%）时，以制备得到的聚乙烯醇凝胶溶液为原料将冷冻处理得到的粘合剂普遍具有透明性，而一旦高于40wt%（含40wt%），透明特性则会消失。

在本发明的一些实施方式中，原料聚乙烯醇的数均分子量为40000-180000，醇解度为70%-99.9%。