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  膠帶型粘合劑（即壓敏膠、自粘性材料）廣泛運用于貼紙、標簽、封條、醫療敷料等場景，其核心在于高分子材料的粘彈性：既具備固體的承載與抗剪切強度，又具備液體的界面潤濕與快速貼合能力。傳統提升表觀粘附力的思路多依賴可逆的動態物理網絡（如氫鍵、離子–偶極相互作用等），能在特定應變速率窗口內強化瞬時粘附；但在長期靜載下，這類體系因易發生不可逆蠕變而失效，難以滿足長期承載的粘接需求。

  近日，香港中文大學（深圳）朱世平、張祺團隊通過在離子凝膠（ionogel）體系中引入“受困纏結”（trapped entanglements）實現拓撲結構調控，構筑出在高靜載下仍保持超低蠕變速率的膠帶型粘合劑，并系統闡明了聚合物網絡拓撲對粘接性能的決定作用。

  2025年11月17日，該研究“Anti-Creep Adhesive Tapes via Trapped-Entanglement-Regulated Topological Networks”為題發表于《Advanced Materials》。論文第一作者為香港中文大學（深圳）理工學院博士生姚樂，通訊作者為香港中文大學（深圳）理工學院朱世平教授和張祺副教授。

  如圖1所示，在理想切向靜載下：當凝膠含量過低，線性鏈和懸掛鏈占主導時，蠕變顯著，呈現典型內聚失效；當高度交聯時，剛度過高、潤濕不足，難以形成有效界面，呈現典型界面失效；當受困纏結占主導時，網絡在大形變后進入受限構形并保持應力，提供長效穩健的力學貢獻與抗蠕變能力。

圖1、不同拓撲結構對粘合劑蠕變性能的影響

  該工作中通過調控交聯劑/引發劑比（在極低引發劑含量下）實現網絡拓撲的精細化設計。當交聯劑/引發劑比大于0.25時，粘合劑的剪切蠕變速率顯著降低，搭接試樣的失效時間大幅延長�；谠摬呗灾苽涞氖芾Юp結離子凝膠膠帶，其抗蠕變性能遠超同類市售產品，展現出面向承載型粘接的實際潛力（圖2）。

圖2、50 kPa靜載下的搭接剪切粘附測試結果

  機理上，線性鏈主導樣品的“蠕變閾值”趨近于零，極小外應力即可出觸發不可逆鏈段遷移；而受困纏結主導樣品能夠儲存彈性勢能并保持剩余應力，顯著抑制鏈段遷移（圖3）。這一差異還體現在表觀粘附力對應變速率的敏感性以及松弛后的應力保留。作者結合流變學與斷裂力學，對不同拓撲網絡的粘附-破壞過程進行了進一步的解釋和分析，為多工況下抗蠕變粘合劑的結構設計提供了理論指引。

圖3、彈性網絡對蠕變閾值和勢能儲存的貢獻

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202513105