蘭州化物所周峰/麻拴紅/馬延飛、蘭大梁永民《ACS AMI》：基于分子鏈軟硬片段構(gòu)建高性能黏附材料
2022-03-04 來源：高分子科技
高分子黏合劑是我們生活生產(chǎn)中最重要的輔助材料之一，然而大多數(shù)黏合劑只能在非濕態(tài)環(huán)境中（空氣）保持良好的黏合性能，而在長期的濕態(tài)環(huán)境很容易失效，這主要是因?yàn)轲ず蟿O易受到水分子的破壞，進(jìn)而導(dǎo)致黏合界面失效。考慮到生物工程、海洋工程和醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域的應(yīng)用需求，開發(fā)高性能的水下黏附材料成為工程材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
Fig.1高性能黏附膠SRAD的設(shè)計(jì)理念
本研究以多巴胺甲基丙烯酰胺（DMA）作為黏附功能單體，以金剛烷甲酸2-（2-甲基丙烯酰氧基）乙酯（AD）作為剛性功能單體，丙烯酸甲氧基乙酯（MEA）作為柔性功能單體，探索分子鏈柔性和剛性對其黏附力和內(nèi)聚力的影響。結(jié)論：在高分子黏附膠中，分子鏈柔性和剛性片段的占比對其黏附性能具有非常重要的影響，極大地控制著黏附力和內(nèi)聚力的適配性，進(jìn)而決定高分子黏附材料的黏附強(qiáng)度、耐水性和機(jī)械耐受性。
Fig.2 SRAD的黏合強(qiáng)度隨水下存放時(shí)間的變化
Fig.3 SRAD在多種基材的干/濕黏合強(qiáng)度
本研究論文，通過從分子層面精確設(shè)計(jì)聚合物網(wǎng)絡(luò)的柔性和剛性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)黏附力和內(nèi)聚力的適配，最終獲得具有優(yōu)異黏附性、耐水性和機(jī)械耐受性的高分子黏合劑。該設(shè)計(jì)方法有望創(chuàng)造更高性能的水下黏附材料，同時(shí)也為濕黏附膠在水下修復(fù)和密封等工程領(lǐng)域的應(yīng)用提供可能。
相關(guān)論文信息：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.2c00494
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