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新型可降解耐高溫和低溫粘合劑 為應(yīng)用提供新思路
2022年10月17日 11:08:42
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：4272
近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所可降解材料開(kāi)發(fā)與利用團(tuán)隊(duì)聯(lián)合湖南大學(xué)、中南大學(xué)在環(huán)保型可降解粘合劑開(kāi)發(fā)與利用方面取得重要進(jìn)展。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】黏合劑是一種能夠?qū)煞N材料通過(guò)界面的粘附和內(nèi)聚強(qiáng)度連接在一起的物質(zhì)，對(duì)被粘結(jié)物的結(jié)構(gòu)不會(huì)有顯著的變化，并賦予膠結(jié)面以足夠的強(qiáng)度。粘合劑在日常生活、交通運(yùn)輸、儀器儀表、電子電器、紡織、建筑、木材加工、醫(yī)療器械、機(jī)械制造、航天航空等領(lǐng)域有著普遍應(yīng)用。
隨著環(huán)保意識(shí)的逐漸提升，開(kāi)發(fā)環(huán)保型可生物降解粘附材料已成為一項(xiàng)重要的研究課題。然而，現(xiàn)有粘合劑還存在著粘附效果不佳的難題，特別是在極端環(huán)境下，其粘附效果更差。并且這些粘附材料無(wú)法進(jìn)行增材制造，無(wú)法使其應(yīng)用更為廣泛。
近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所可降解材料開(kāi)發(fā)與利用團(tuán)隊(duì)聯(lián)合湖南大學(xué)、中南大學(xué)在環(huán)保型可降解粘合劑開(kāi)發(fā)與利用方面取得重要進(jìn)展。他們利用分子識(shí)別和超分子聚合的策略合成一系列具有同時(shí)耐高低溫的粘合劑，這些粘合劑在高溫150°C達(dá)到了5.18MPa，在低溫–196°C達(dá)到了9.52MPa，展現(xiàn)出堅(jiān)韌的粘合效果，并且有著長(zhǎng)期穩(wěn)定性，無(wú)需再加任何添加劑。
同時(shí)，在-80至150°C的寬溫度范圍內(nèi)成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)聚 (AC)粘附行為的實(shí)時(shí)和定量監(jiān)測(cè)，使用定制設(shè)備，可輕松監(jiān)測(cè)粘附持續(xù)時(shí)間、衰減和失效。該項(xiàng)工作制備了一系列可同時(shí)耐高低溫的、粘附效果好的粘附材料，同時(shí)也為粘附效果的監(jiān)測(cè)提供了新思路。
而在針對(duì)以往的粘附材料缺乏進(jìn)一步增材使用的問(wèn)題上，研究人員進(jìn)一步利用天然小分子硫辛酸的熱響應(yīng)開(kāi)環(huán)聚合形成聚硫辛酸，制備了新型粘合劑。并基于此粘合劑的時(shí)間依賴自增強(qiáng)效應(yīng)，將其應(yīng)用在增材制造的熱熔沉積3D打印中。通過(guò)聚硫辛酸的3D打印，研究人員完成實(shí)現(xiàn)了不同尺度上的模型形成。
3D打印后，聚硫辛酸打印的模型隨著時(shí)間的推移表現(xiàn)出機(jī)械增強(qiáng)的特征。這是由聚硫辛酸和硫辛酸的微觀自組裝引起的。此項(xiàng)工作實(shí)現(xiàn)了微觀層面的自組裝和宏觀層面的自組裝有機(jī)結(jié)合。同時(shí)也為粘合材料的可控制造和機(jī)械增強(qiáng)提供了一種可行的方法，為下一代功能粘合材料的應(yīng)用開(kāi)辟了道路。
相關(guān)研究成果在線發(fā)表于《化學(xué)工程雜志》(chemical engineering journal)和《先進(jìn)科學(xué)》 (advanced science)，并獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。
(資料來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào))
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