粘合劑作為一種具有強粘結作用的軟物質材料,已被廣泛應用于智能電子、新能源與醫療等領域,在日常生活和工藝生產中發揮著重要作用。現階段,強粘合劑的設計策略主要集中于納米級填充物(如粘土、纖維素納米晶體、聚合物接枝納米顆粒等)的添加以及化學或物理鍵的選擇。從分子拓撲結構尺度來調節聚合物鏈之間互穿或纏結等物理連接作用,是制備高性能粘合劑材料的一種潛在策略。
圖1 (a)梳狀聚合物由于側鏈的互穿作用而產生的強粘結劑;(b)梳狀聚合物PNB-g-(PEO-co-C6)的合成方法;(c)梳狀聚合物的構象圖,以φ-1和nsc表示。紅色和藍色部分分別對應瓶刷區和梳狀區,邊界線由臨界擁擠參數Φ*確定。實心符號為本文合成的梳狀聚合物。
圖3 脫粘速度為20 mm/s下的粘結試驗,研究了結構參數對梳狀聚合物粘附性能的影響。(a)不同nbb的nbb-17-0.5樣品的應力-伸長曲線。插圖顯示了脫粘過程中纖維狀結構的形成;(b)具有不同nsc的四個系列聚合物粘附能Wadh與nbb的關系;(c)不同nsc的190-nsc-0.5樣品的應力-伸長曲線;(d)具有相似nbb的三個系列聚合物粘附能Wadh的nsc依賴關系;(e)不同fPEO的170-12.5-fPEO樣品的應力伸長率;(f)具有相似nbb的兩個系列聚合物粘附能Wadh與fPEO的關系。
相關成果以“Topology and Dynamic Regulations of Comb-like Polymers as Strong Adhesives”為題發表在高分子專業期刊《Macromolecules》上。華南理工大學博士研究生范志瑋為第一作者,華南理工大學華南軟物質科學與技術高等研究院孫桃林教授為通訊作者。該工作得到國家自然科學基金和廣東省引進創新創業團隊計劃等項目的支持。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.2c01851
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