安農(nóng)大汪鐘凱教授、王鐘副教授團(tuán)隊(duì) JMCA：超低溫下服役的高強(qiáng)、超韌性生物基膠黏劑
2023-03-09 來源：高分子科技
高耐候型膠黏劑對于從工業(yè)制造、建筑、航空航天、海洋工程到日常生活的應(yīng)用有著不可或缺的作用。與常規(guī)熱固性膠黏劑相比，熱塑性彈性體因其良好的機(jī)械強(qiáng)度、韌性以及對粘附基材良好的自適應(yīng)性被廣泛用于膠接領(lǐng)域。然而，這些彈性體材料的一個(gè)主要問題即它們的本體力學(xué)性能在低溫下迅速衰減，同時(shí)伴隨著明顯的相分離甚至發(fā)生脆性斷裂，導(dǎo)致其在嚴(yán)苛的極冷環(huán)境下難以提供持久且強(qiáng)健的粘合力。有趣的是，蜘蛛絲可以在潮濕、冰凍環(huán)境中依靠粘附效能而輕松捕獲獵物，這與絲蛋白分子鏈的自組裝、多級微結(jié)構(gòu)的形成密切相關(guān)。因此，仿蜘蛛絲蛋白網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的分子設(shè)計(jì)策略為開發(fā)具有極端低溫耐受性、強(qiáng)韌的彈性體膠黏劑創(chuàng)造了新的條件。
圖1. 仿蜘蛛絲蛋白的聚酰胺彈性體的設(shè)計(jì)與合成
圖2 聚合物分子模型和超低溫下的本體力學(xué)、粘合性能
圖3 膠黏劑作為熒光標(biāo)簽的潛在應(yīng)用示例
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