聚脲(PUa)由于可快速固化、高化學(xué)/濕度穩(wěn)定性以及多種基材適用性等特點(diǎn),在膠黏劑領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。然而,聚脲中脲基單元的羰基和臨近脲基的兩個(gè)氫原子可形成雙向締合的氫鍵,這種分子間的強(qiáng)氫鍵作用導(dǎo)致其熔點(diǎn)和分解溫度相近,可加工性差,且造成聚脲膠粘劑內(nèi)聚能和界面粘附能的失衡。
近日,蘇州大學(xué)嚴(yán)鋒教授團(tuán)隊(duì)從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手,報(bào)道了一種具有強(qiáng)粘附性能的CO2基離子型聚脲。基于側(cè)鏈、陰離子的插層作用和陽(yáng)離子基團(tuán)間的靜電排斥作用,大量的脲基被“活化”;這些被“活化”的脲基協(xié)同離子基團(tuán)的靜電作用,可以與基材界面形成強(qiáng)氫鍵,進(jìn)而增強(qiáng)聚脲與基材的粘附能力。由于該離子型聚脲兼具離子基團(tuán)和脲基,表現(xiàn)出良好的極端環(huán)境穩(wěn)定性、自愈合性、阻燃性、抗菌性和熒光性等。其中,熒光性可用于膠黏劑的服役失效監(jiān)測(cè)。
該研究展示了一種高強(qiáng)的CO2基離子型聚脲膠黏劑。通過(guò)對(duì)聚脲進(jìn)行部分離子化以及陰離子交換實(shí)現(xiàn)調(diào)控離子型聚脲的粘附性能和多功能性。這項(xiàng)研究工作為設(shè)計(jì)高強(qiáng)、多功能的膠粘劑提供了一種新的思路。相關(guān)成果以“High-toughness CO2-sourced Ionic Polyurea Adhesives”為題發(fā)表于Advanced Materials上。文章的第一作者為東華大學(xué)博士后歐旭,共同通訊作者為東華大學(xué)周瑩杰副教授和蘇州大學(xué)嚴(yán)鋒教授。
原文鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202312906
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