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中最重要的輔助材料之一,然而大多數黏合劑只能在非濕態環境中(空氣)保持良好的黏合性能,而在長期的濕態環境很容易失效,這主要是因為黏合劑極易受到水分子的破壞,進而導致黏合界面失效。考慮到生物工程、海洋工程和醫學工程等領域的應用需求,開發高性能的水下黏附材料成為工程材料領域的研究熱點。
Fig.1高性能黏附膠SRAD的設計理念
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聚力的影響。結論: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聚力的適配性,進而決定高分子黏附材料的黏附強度、耐水性和機械耐受性。
Fig.2 SRAD的黏合強度隨水下存放時間的變化
Fig.3 SRAD在多種基材的干/濕黏合強度
本研究論文,通過從分子層面精確設計聚合物網絡的柔性和剛性,進而實現黏附力和內聚力的適配,最終獲得具有優異黏附性、耐水性和機械耐受性的高分子黏合劑。該設計方法有望創造更高性能的水下黏附材料,同時也為濕黏附膠在水下修復和密封等工程領域的應用提供可能。
相關論文信息:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsami.2c00494
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(責任編輯:xu)
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