[发明专利]一种胶黏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种胶黏剂及其制备方法和应用。该固态胶黏剂作为反应型胶黏剂，易于形成具有多重氢键和Pi‑Pi堆积作用的三维网络结构。同时，在固态胶黏剂中，异氰酸酯基团质量占比高达38.6％或41.8％，熔点介于79‑81℃，因而可以保持很高的粘接力和反应活性，使用时加热至熔点以上即可施工；进一步地，上述两种固态胶黏剂在使用过程中，无需使用苯、甲苯和苯混合溶剂(溶剂型胶黏剂的生产过程中会大量用到)，因而可用作绿色胶黏剂；更进一步地，本发明还提供了一种规模化制备中间产物1,3,5‑三氨基苯和2,4,6‑三氨基甲苯的技术，它们是制备相应三异氰酸酯的关键前体，有利于实现1,3,5‑苯三异氰酸酯和2,4,6‑甲苯三异氰酸酯的工业化、规模化生产。

技术领域

本发明涉及化工与新材料技术领域，特别是提供了一种胶黏剂及其制备方法和应用。

背景技术

胶黏剂已经成为传统胶黏剂行业的发展趋势。目前市场上销售的胶黏剂主要是有机溶剂型胶黏剂，然而，有机溶剂型胶黏剂的生产原料中含有大量的苯、甲苯和苯混合物。因此，在机溶剂型胶黏剂的生产和使用过程中，这些有毒类物质通过不断挥发，对人的身体健康造成严重危害，长期接触会造成白细胞严重减少或慢性中毒，严重的甚至危及生命。同时，也会加剧对周围空气环境的污染。

为了减少胶黏剂的生产和使用中，对人身和环境带来的危害，胶黏剂的研究进程一直没有中断过，在这个过程中，人们尝试以水代替毒性的有机溶剂，发展了水基胶黏剂，这在一定程度上改善了环保问题。例如，溶剂型压敏胶黏剂已经被乳液型丙烯酸压敏胶黏剂完全取代；水基层压胶黏剂也消除了溶剂基层压胶黏剂；单组分与双组分水性聚氨酯胶黏剂已经能够替代汽车内饰中常用的溶剂型胶黏剂。然而，水基黏合剂干燥速度慢、耐水性和抗冻性差，同时，有些反应型胶黏剂与水不相容，阻碍了它的广泛应用。

因此，加快发展胶黏剂来取代传统的混合溶剂胶黏剂已成为社会发展需要；同时，不断开发粘接强度高、品种丰富且绿色环保的固态胶黏剂成为一项紧迫和高技术含量的任务。

发明内容

本发明就是在以上历史背景下，提供了一种固态胶黏剂及其制备方法和应用。

第一方面，本发明提供了一种固态胶黏剂，所述固态胶黏剂的结构式如下式所示：

当R为H时，所述胶黏剂中的异氰酸酯基团质量占比为41.8％，所述胶黏剂的熔点为81℃；

当R为CH₃时，所述胶黏剂中的异氰酸酯基团质量占比为38.6％，所述胶黏剂的熔点为79℃。

第二方面，本发明提供了一种制备上述第一方面所述的固态胶黏剂的方法，当所述固态胶黏剂的结构式中的R为H时，所述固态胶黏剂的制备方法包括：

步骤1：以结构式V所示的1,3,5-环己三酮为原料，在碱性条件下与盐酸羟胺进行第一反应，得到结构式IV所示的1,3,5-环己三酮肟；

步骤2：将得到的结构式IV所示的1,3,5-环己三酮肟经过N-O键切断- 异构化反应，得到结构式III所示的1,3,5-三氨基苯；

步骤3：将得到的结构式III所示的1,3,5-三氨基苯与光气进行第二反应，反应结束后，经过后处理得到结构式I所示的1,3,5-苯三异氰酸酯；

其中，所述结构式III所示的1,3,5-三氨基苯中的x＝0-3,当x＝0时，所述结构式III所示的1,3,5-三氨基苯为自由胺类化合物；当x＝3时，所述结构式 III所示的1,3,5-三氨基苯为1,3,5-三氨基苯盐酸盐；

优选地，在所述步骤1中，所述碱性条件中所用的碱为浓氨水、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾和碳酸氢钾中的任意一种；所述第一反应的反应条件为：反应温度为0-50℃，反应时间为30min-24h，反应溶剂为水、乙醇、甲醇中的至少一种；