本发明涉及胶黏剂技术领域，更具体地，涉及一种低共熔溶剂、环保型胶黏剂及其制备方法。
背景技术：
胶黏剂是最重要的辅助材料之一，在包装作业中应用极为广泛。胶黏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。胶黏剂实际是使相同或不同物料连接或贴合的各种应力材料总称。主要有液态、膏状和固态三种类型。
胶黏剂分为天然胶黏剂，比如淀粉、蛋白质、糊精、动物胶、虫胶、皮胶、松香等生物胶黏剂；也包括沥青等矿物胶黏剂。另一类是人工合成的，包括水玻璃等无机胶黏剂，以及合成树脂、合成橡胶等有机胶黏剂。天然胶黏剂存在适用性较窄、稳定性较差等缺点；而合成胶黏剂具有成本较高、不环保等缺点。
因此，研发一种适用范围广、稳定性高、原料易得、绿色环保、且耐有机溶剂的胶黏剂具有重要的意义。
低共熔溶剂(deepeutecticsolvents,dess)是近年来发展的一类新型绿色溶剂，它们通常是由氢键供体(如酰胺、羧酸和多元醇等化合物)和氢键受体(如季铵盐等)按照一定的化学计量比混合形成，组分通过互相作用的氨键缔合。低共熔溶剂具有离子液体的特性，因此也被称为“类离子液体”，绝大部分低共熔溶剂具有价格低廉、可生物降解、无毒无害、合成方法简单、不使用有机溶剂等优点，被认为是传统易挥发有机溶剂的替代品。目前对低共熔溶剂的研究大多在萃取分离、催化等领域加以利用，而对于在环保型胶黏剂方面的应用鲜有研究和报道。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种低共熔溶剂，可将用于制备得到环保型胶黏剂。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种低共熔溶剂，所述低共熔溶剂由氢键供体和氢键受体混合形成，所述氢键供体为柠檬酸、苹果酸、酒石酸中的一种，所述氢键受体为环糊精。
优选的，所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种。
优选的，所述苹果酸为l-(-)-苹果酸；所述酒石酸为l-( )-酒石酸。
本发明的目的之二在于提供一种环保型胶黏剂的制备方法，即以上述任一所述的低共熔溶剂为原料制备得到。
优选的，将所述氢键受体与所述氢键供体混合，经加热，搅拌后得到产品。
优选的，所述氢键受体与所述氢键供体的摩尔比为1：5～20。
优选的，所述加热温度为75～85℃，优选为80℃。
优选的，所述搅拌时间为1～2h，优选为1.5h。
本发明的目的还在于提供一种上述任一所述制备方法得到的环保型胶黏剂。
本发明的有益效果为：
低共熔溶剂一般具有较大的粘度，这是限制其在萃取分离领域应用的一大弊端，然而，本发明反其道而行正是利用了其粘度大的这一特点，提供了一种基于环糊精的新型的低共熔溶剂，可将其用于制备环保型胶黏剂，制备得到的环保型胶黏剂具有绿色环保、粘性强、适用性强、耐有机溶剂等优点，因此其在用作胶黏剂方面具有巨大的潜力；且本发明中的胶黏剂制备方法简单、原料易得。
附图说明
图1是六种胶黏剂的红外谱图：(a)am-1和am-2；(b)bm-1和bm-2；(c)gm-1和gm-2。
图2是三种胶黏剂的1hnmr谱图(400mhz，d2o，室温)：(a)am-1；(b)bm-1；(c)gm-1。
图3是三种胶黏剂xrd谱图：(a)am-2；(b)bm-2；(c)gm-2。
图4是三种胶黏剂的热重分析谱图：(a)am-2；(b)bm-2；(c)gm-2。
图5是胶黏剂am2的流变仪检测结果图：(a)25℃下的频率扫描测试，g’和g”分别是储能模量和损耗模量；(b)25℃下的频率扫描测试，η为复合粘度；(c)25℃下的变温流变测试，g’和g”分别是储能模量和损耗模量；(d)25℃下的变温流变测试，η为复合粘度。
图6是不同胶黏剂对不同材质的粘附强力结果图，其中a)图为玻璃板、b)图为钢板、c)图为有机玻璃板、d)图为聚四氟乙烯板。
图7是不同胶黏剂在不同温度下对不同材质的粘附强力结果图，其中a)图为玻璃、b)图为钢、c)图为有机玻璃、d)图为聚四氟乙烯。
图8是胶黏剂bm-2在二氯甲烷中浸泡的图片。
图9是胶黏剂bm-2对不同生物组织的粘附性能测试实验图，其中，a)图和b)图为鸡心；c)图为鸡肝；d)图为鸡肾；e)图为猪皮；f)图为猪骨头；g)图为牛关节骨头；h)图为猪排骨；i)图为猪皮；j)图和k)图为猪皮。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1
分别选择柠檬酸、苹果酸、酒石酸作为氢键供体；α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精作为氢键受体。按不同比例制备出22种基于低共熔溶剂的胶黏剂。具体见下表1。
表1胶黏剂的成分构成
实施例2
分别按照上述表1中的比例，称取氢键供体和氢键受体，加入圆底烧瓶，80℃加热搅拌1h，直至固体熔化，继续在磁力搅拌器上搅拌20min，即可得到22种基于低共熔溶剂的胶黏剂。
实施例3性能测试
按照下述方法对制备得到的胶黏剂进行不同的性能测试。
1、胶黏剂表征
第一步，采用傅里叶红外光谱、核磁氢谱，确定22种胶黏剂的化学结构，其中，六种代表性胶黏剂am1和am2、bm1和bm2、gm1和gm2的红外光谱的检测结果如图1所示，三种代表性胶黏剂am-1、bm-1和gm-1的核磁共振氢谱的检测结果如图2所示，从结果可以判断合成的物质是所需要的胶黏剂。
第二步，采用粉末x单晶衍射仪，热重分析仪，研究了22种胶黏剂的晶型，热稳定性等物理性质。其中，三种代表性胶黏剂am-2、bm-2和gm-2的xrd检测结果如图3所示，三种代表性胶黏剂am-2、bm-2和gm-2热重分析的检测结果如图4所示。
第三步，采用流变仪，研究22种胶黏剂在25℃下振幅和频率扫描，以及15-80℃下胶黏剂的粘度性能，且做循环测试，获得流变数据，一种代表性胶黏剂am2检测结果如图5所示。
2、粘性性能测试
第一步，采用拉伸仪，在25℃和湿度50％下，测试22种胶黏剂对玻璃板，有机玻璃板，聚四氟乙烯板和钢板四种材料的粘附性能。其测试结果如图6所示，其中，a为玻璃板、b为钢板、c为有机玻璃板、d为聚四氟乙烯板；结果表明各种基于环糊精低共熔溶剂的胶黏剂对4种材料都具有较好的粘合性能。
第二步，在22种低共熔剂中，选取am2、bm2、gm2三种胶黏剂测试了其在不同温度下(-80℃-130℃)对各种材料(玻璃、有机玻璃、聚四氟乙烯和铁块)的粘附性能。其测试结果如图7所示，其中a为玻璃、b为钢、c为有机玻璃、d为聚四氟乙烯。结果表明am2、bm2、gm2三种胶黏剂在室温条件下对不同材料均具有较好的粘合性能。
第三步，选取am2、bm2、gm2三种胶黏剂测试其在不同湿度条件下对各种材料(玻璃、有机玻璃、聚四氟乙烯和铁块)的粘附性能，其测试结果如下表2至4所示。
表2：胶黏剂am-2在不同湿度条件下(23,55和99％)对4种材料的粘附性能(室温下2h)
表3：胶黏剂bm-2在不同湿度条件下(23,55和99％)对4种材料的粘附性能(室温下2h)
表4：胶黏剂gm-2在不同湿度条件下(23,55和99％)对4种材料的粘附性能(室温下2h)
第四步：测定胶黏剂在二氯甲烷溶液中浸泡后的粘附性能。实验过程如下，将粘附好的材料，放入二氯甲烷中浸泡，如图8所示，浸泡14天后取出，采用拉伸仪，测试其粘附强度，其结果列于表5。检测结果表明该胶黏剂具有较好的抗有机溶剂性能。
表5：两种材料被三种胶黏剂粘附后在二氯甲烷中浸泡14天后的粘附强度(温度25℃和湿度50％)
第五步，测试了胶黏剂bm-2对生物组织的粘附性能，如图9所示，其中，a)和b)鸡心；c)鸡肝；d)鸡肾；e)猪皮；f)猪骨头；g)牛关节骨头；h)猪排骨；i)猪皮；j)和k)猪；发现其对生物组织也具有良好的粘附效果。
综上，本发明制备得到的基于低共熔溶剂的胶黏剂具有绿色环保、粘性强、适用性强、耐有机溶剂等优点，具有巨大的经济和社会效益。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种低共熔溶剂，所述低共熔溶剂由氢键供体和氢键受体混合形成，其特征在于，所述氢键供体为柠檬酸、苹果酸、酒石酸中的一种，所述氢键受体为环糊精。
2.根据权利要求1所述的低共熔溶剂，其特征在于，所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精中的一种。
3.根据权利要求1所述的低共熔溶剂，其特征在于，所述苹果酸为l-(-)-苹果酸；所述酒石酸为l-( )-酒石酸。
4.一种环保型胶黏剂的制备方法，其特征在于，以权利要求1-4中任一所述的低共熔溶剂为原料制备得到。
5.根据权利要求4所述的环保型胶黏剂的制备方法，其特征在于，将所述氢键受体与所述氢键供体混合，经加热，搅拌后得到产品。
6.根据权利要求5所述的环保型胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述氢键受体与所述氢键供体的摩尔比为1：5～20。
7.根据权利要求5所述的环保型胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述加热温度为75～85℃，优选为80℃。
8.根据权利要求5所述的环保型胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述搅拌时间为1～2h，优选为1.5h。
9.根据权利要求5-8任一所述方法制备得到的环保型胶黏剂。
技术总结