图例:低温粘附行为示意图。a、南极和部分外太空行星的最低温度。b,低温对溶剂辅助和无溶剂POMs基粘合剂的粘附行为示意图。
解晓明副教授借助简单的热辅助工艺,开发了一种基于多酸(SiW12)的无溶剂聚合物(SSFP)粘合剂。SSFP粘合剂可轻松实现批量制备且造价较低;不同基材上均表现出良好的界面粘附性,最高可达到3.7 MPa;能够轻松拎起约50 kg的重量,经多次循环粘接后仍然保持在3.7 MPa左右;可耐受较宽温度范围(-196 ~ 55 ℃),在-196 ℃下具有持久的粘附性能(> 60天);具有在有机溶剂中快速粘附和出色的稳定性,为应急石油管道泄露提供足够可能。在耐低温和有机溶剂稳定性方面,SSFP粘合剂明显超过了经典的商用热熔胶EVA。此外,将实验与理论计算相结合,多酸与聚合物之间的强相互作用能是低温下表现出高粘附性能的主要因素,具有增强的内聚力强度,抑制聚合物结晶和体积收缩。本工作不仅丰富了耐低温粘合剂的种类,而且也在外太空/极地探索方面显示出很大的应用潜力,同时,将为开发极端环境下使用的特种无溶剂胶粘剂提供可靠思路。
文章来源:DOI: 10.1038/s41467-024-49503-7
解晓明,化学系副教授,博士毕业于吉林大学,2023年2月至2024年2月,在华南师范大学兰亚乾杰青团队开展为期一年的访学交流(教育部师范教育协同提质计划项目资助),主要研究方向为“基于团簇的超分子功能材料研究与应用”。
供稿:教师工作部 科研部