一种可以在油下进行高强度黏附的凝胶制备方法

    技术2025-03-14  50


    本发明涉及油下黏附领域,具体地,涉及一种高强度油下黏附凝胶的制备方法和应用。


    背景技术:

    1、黏附凝胶是一种应用广泛的材料,其在包括伤口愈合、药物输送、医疗设备、导电黏附剂以及采油工程等各个领域都具有良好的应用前景,但是黏附凝胶在油环境中会因为多种原因导致黏附失效,其中油膜的阻隔和润滑作用是黏附凝胶不能在油下环境使用的根本原因。因此,为了满足对于黏附凝胶更多场景有效应用的需求,开发能在油环境中使用的黏附凝胶成为高分子凝胶领域的研究热点之一。本发明设计了一种制备工艺简单,力学性能良好,油下黏附效果优异的高强度黏附凝胶。


    技术实现思路

    1、本发明提供了一种工艺简单的高强度油下黏附凝胶的制备方法。针对凝胶疏水的问题,引入带有酰胺键的甲基丙烯酰胺,得到的聚合物在油下的黏附效果明显提高。又由于两种单体之间形成了氢键,聚合物的模量增加明显。综上,两种单体经自由基共聚制得的凝胶具有高强力学性能以及良好的油下黏附能力。在未经溶剂激发时不具有黏附能力,易于运输储存,在溶剂短暂激发后具有超强的油下黏附能力。

    2、1、为了实现上述目的,本发明提供了一种高强度油下黏附凝胶的制备和应用方法,包括如下步骤:

    3、步骤s1:将甲基丙烯酸甲氧基乙酯、甲基丙烯酰胺、光引发剂在室温下超声混匀备用;

    4、步骤s2:将混合均匀的溶液浇筑在模具中,在室温下使用紫外光引发进行自由基聚合反应即可得到目标产物;

    5、步骤s3:所得凝胶放入去离子水中静置后置于40℃真空烘箱中烘干,备用。

    6、进一步限定,步骤s1中光引发剂包括1173引发剂,步骤s1中甲基丙烯酸甲氧基乙酯中中加入的甲基丙烯酰胺固体百分含量含量为0-5wt%。甲基丙烯酸甲氧基乙酯与光引发剂体积比为1∶0.01-0.05。

    7、进一步限定,步骤s1中超声混匀时间20-30min。

    8、进一步限定,步骤s2中紫外光引发时间至少为20min。

    9、进一步限定,步骤s3中浸泡去离子水的时间小于30min。

    10、进一步限定,凝胶使用甲醇、乙醇、dmf中一种或者多种有机溶剂快速激发;使用乙醇将凝胶激发30s,即可置于物体表面进行按压黏附。

    11、进一步限定,可以在1000粘度硅油的环境中对铝片有极好的黏附效果。

    12、本发明与现有技术相比具有以下优点:

    13、1.本发明所制备的水凝胶是高强度油下黏附凝胶,力学性能强,单体中甲基的存在提高了凝胶的内聚能力,进一步提高了凝胶的黏附能力。

    14、2.本发明制备过程简单。仅使用两种单体进行紫外光引发自由基聚合,聚合过程中不需要加入溶剂或交联剂,得到的凝胶易于运输储存。

    15、3.本发明制备的凝胶可以在油下对铝片进行高强度、快速的黏附,在油下黏附2h后其黏附强度可以达到1mpa。



    技术特征:

    1.一种高强度油下黏附凝胶的制备方法,具体制备方法如下:

    2.根据权利要求1所述的一种高强度黏附凝胶的制备方法,其特征在于:步骤s1中光引发剂包括1173引发剂,步骤s1中甲基丙烯酸甲氧基乙酯中加入的甲基丙烯酰胺固体百分含量含量为0-5wt%。甲基丙烯酸甲氧基乙酯与光引发剂体积比为1∶0.01-0.05。

    3.根据权利要求1所述的一种高强度黏附凝胶的制备方法,其特征在于:步骤s1中超声混匀时间20-30min。

    4.根据权利要求1所述的一种高强度黏附凝胶的制备方法,其特征在于:步骤s2中紫外光引发时间至少为20min。

    5.根据权利要求1所述的一种高强度黏附凝胶的制备方法,其特征在于:步骤s3中浸泡去离子水的时间小于30min。

    6.根据权利要求1-5任一项所述的一种高强度黏附凝胶的应用,其特征在于:凝胶使用甲醇、乙醇、dmf中一种或者多种有机溶剂快速激发;使用乙醇将凝胶激发半分钟,即可置于物体表面进行按压黏附。

    7.根据权利要求1-6任一项所述的一种高强度黏附凝胶的应用,其特征在于,可以在1000粘度硅油的环境中对铝片有极高的黏附效果。


    技术总结
    本发明公开了一种高强度油下黏附凝胶的制备方法。通过在甲基丙烯酸甲氧基乙酯单体中加入甲基丙烯酰胺单体进行简单自由基共聚反应,得到的凝胶自身力学性能较好,在未经溶剂激发时不具有黏附能力,方便储存与运输。经溶剂(如乙醇)短暂激发后,在油下具有良好黏附性能,产生超强黏附能力,短时间内对于金属的油下黏附能力可达到兆帕级别,并且在至少一个月内保持稳固的黏附。

    技术研发人员:陈莉,武润泽,王彦杰,杨宁,张毅航,王子腾,吴润章,张成钰
    受保护的技术使用者:天津工业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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