专利名称：用于结合聚氨酯和铝的粘合剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于结合聚氨酯和铝的粘合剂。
背景技术：
最近，已经发展出制造滚动阻抗(rolling resistance)低的轻质轮胎的环境友好技术以改进燃料效率车辆。主要地，轮胎的滚动阻抗已通过将二氧化硅填料应用于轮胎面内而得以降低，但这种技术已达到饱和点，最近没有实现进一步的改进。因而，由氨基甲酸酯材料制成的非气轮胎处于领先的全球化公司的开发中，以实现低滚动阻抗和轻质方面的改进。然而，当使用氨基甲酸酯时，由于其结构与常规轮胎的结构有相当大的差异，因此需要氨基甲酸酯与铝材料粘附(adhesion)。因此，必需发展粘附性能改进剂的粘合剂，以使 该粘附适当发生。而且，就环境友好方面而言，需要发展能够很容易地在收集和回收产品的过程中从用尽的产品中分离氨基甲酸酯材料的技术。上述背景技术部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成在该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供一种能够改进氨基甲酸酯和铝材料之间的粘合强度、并且如果需要能够在解构过程中很容易地将氨基甲酸酯与铝材料分离的粘合剂。在优选实施方式中，本发明提供一种粘合剂，其包括由环氧基、羟基或羧酸基组成的石墨烯氧化物(graphene oxide);和在其表面上由胺基、环氧基、羧酸基、轻基或巯基组成的烷氧基硅烷化合物。另一方面，本发明提供一种通过粘合剂粘附的聚氨酯-铝复合材料，以及用于分离该复合材料的方法。在优选实施方式中，本发明提供一种通过粘合剂粘附的铝-氨基甲酸酯复合材料。在另一个优选实施方式中，本发明提供一种用于分离铝-聚氨酯复合材料的方法，其包括将微波辐射至铝-氨基甲酸酯复合材料内的步骤。本发明的上述和其它特征在下文讨论。
现在将参考本发明的某些示例性实施方案来详细地说明本发明的上述和其它特征，其在所附附图中加以图示，下文给出的这些实施方案仅仅用于说明，因此不是对本发明的限制，其中图I是显示本发明的粘合剂的粘附的概念图2是用于评价铝和聚氨酯之间粘合强度的样品的概念图；图3显示通过使用实施例1-4的粘合剂粘附的样品的断口截面(fracture-crosssection),其中断口截面通过11-44表示；图4是显示实施例I的样品的分离的照片。应当理解到，所附的附图并非必然是按比例的，其说明了本发明基本原理的各种优选特征的一定程度上简化的代表。本文公开的本发明的具体设计特征，包括，例如，具体大小、方向、位置和形状将部分取决于具体的既定用途和使用环境。在附图中，附图标记在几张图中通篇指代本发明的相同或等同部件。
具体实施方式
下面将详细地参照本发明的各个实施方式，其实施例图示在附图中，并在下文加以说明。尽管本发明将结合示例性实施方式进行描述，但应当理解，本说明书无意于将本发明局限于这些示例性实施方式。相反，本发明不仅要涵盖这些示例性实施方式，还要涵盖各种替换方式、变化方式、等同方式和其它实施方式，其均可以包括在所附权利要求限定的本发明的精神和范围之内。本发明涉及一种粘合剂，其包括包括环氧基、羟基或羧酸基的石墨烯氧化物；和包括胺基、环氧基、羧酸基、羟基或巯基的烷氧基硅烷化合物。石墨烯氧化物可以是通过在石墨的机械剥落或化学处理之后进行超声剥落制备的常规石墨烯氧化物。石墨烯氧化物在其表面上由环氧基、羟基或羧基组成。该官能团允许与聚氨酯弹性体的制备中使用的预聚物的异氰酸酯基团反应。在下述的示例性反应图式I和2中，烷氧基硅烷的烷氧基与水反应以形成硅烷醇，其通过酸性条件下的溶胶-凝胶反应与铝表面上的羟基结合。[反应图式I]Si-(OC2H5) 3+3H20—~- Si-(OH) 3+3C2H50H[反应图式2]
Al~OH + (HO)2Si 今 Al—0—Si + H2O而且，如反应图式3和4所示，氨基硅烷的胺基与石墨烯氧化物的环氧基反应以产生羟基，产生的羟基或仲胺基通过与聚氨酯弹性体的制备中使用的预聚物的异氰酸酯基团进行氨基甲酸酯形成反应，从而与聚氨酯连接。[反应图式3]
权利要求
1.一种粘合剂，其包括 包括环氧基、羟基或羧酸基的石墨烯氧化物；和 包括胺基、环氧基、羧酸基、羟基或巯基的烷氧基硅烷化合物。
2.如权利要求I所述的粘合剂，其包括50 99wt%的石墨烯氧化物和I 5(^1:%的烷氧基硅烷化合物。
3.如权利要求I所述的粘合剂，其中所述包括胺基、环氧基、羧酸基、羟基或巯基的烷氧基娃烧化合物是缩水甘油基丙基二甲氧基娃烧、氣基丙基二甲氧基娃烧或疏基丙基二甲氧基娃烧中的一种。
4.一种使用粘合剂粘附的铝-聚氨酯复合材料，所述粘合剂包括包括环氧基、羟基或羧酸基中的至少一种的石墨烯氧化物；和包括胺基、环氧基、羧酸基、羟基或巯基中的至少一种的烷氧基硅烷化合物。
5.一种用于分离铝-聚氨酯复合材料的方法，其包括 在500 1000瓦特下持续10秒 30分钟将微波辐射至使用粘合剂粘附的铝-聚氨酯复合材料内，所述粘合剂包括包括环氧基、羟基或羧酸基的石墨烯氧化物；和包括胺基、环氧基、羧酸基、羟基或巯基的烷氧基硅烷化合物。
全文摘要
本发明提供一种粘合剂，其包括包括环氧基、羟基或羧酸基的石墨烯氧化物；和包括胺基、环氧基、羧酸基、羟基或巯基的烷氧基硅烷化合物。更具体地，该粘合剂可用于将聚氨酯与铝材料结合，其中相比于仅包括硅烷化合物的粘合剂，硅烷化合物和石墨烯氧化物用于提高粘合强度。另外，在使用后用于回收的分离过程中，铝材料和聚氨酯可以很容易地通过因石墨烯氧化物的微波吸收特性造成的快速加热而通过聚氨酯的热解相互分离。
文档编号C08J5/12GK102775919SQ20111021436
公开日2012年11月14日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年5月13日
发明者姜祁昊, 李大洙, 李省勋, 赵显哲 申请人:现代自动车株式会社