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兰州化物所仿生水下黏附材料研究取得新进展

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兰州化物所仿生水下黏附材料研究取得新进展

兰州化物所仿生水下黏附材料研究取得新进展

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  黏附材料在工程材料域有非常重要的用,然而在高度、高湿度(水下)的境中(船、游船、艇、潜艇等),水分子易破坏的黏合界面,致功能失效。市面上有的大多数水下黏附度低、耐水性弱,无法期的水下用需求。因此,开发具有较强界面黏合力、耐水性和机械耐受性的黏附是工程用和技术领域的之一。 

  中国科学院州化学物理研究所固体滑国家重点实验室周峰研究员团队州大学梁永民教授团队合作,基于分子链软硬片段设计了一具有优异水下黏附性、耐水性和机械耐受性的湿黏附材料(SRAD)。 

图1 高性能黏附胶SRAD的设计理念

研究人高分子聚合物中引入黏附功能分,并同考聚合物网柔性性之的平衡,最终获得黏附力和内聚力的高分子黏附材料。黏附优异的黏附性能,包括大的界面黏合性,在金属、合金、塑料、木材和陶瓷等各基材上均具有高的黏合度(干max7.66 MPa,湿max2.78 MPa);高耐水性,在水中浸泡半年后仍具有健的黏合度(2.11 MPa);机械耐受性,静浸入水中180天后的@Al(基底上行的黏附)可承受30N荷下的30次机械加- 

图2 SRAD的黏合强度随水下存放时间的变化


图3 SRAD在多种基材的干/湿黏合强度

图4 SRAD的黏合强度测试 

在高分子黏附中,分子片段的柔性和性占比其黏附性能具有重要的影大地控制着界面黏附力和内聚力的配性,而决定高分子黏附材料的黏附度、耐水性和机械耐受性。研究人过协调分子网柔性和性之的平衡设计了一新型超黏附,在陶瓷、木材、塑料和金属的各基材上呈出高的黏合度(~7.66 MPa);在高速流体剪切、静态负载动态机械微境下,表大而持久的黏附性能研究为发新型高性能黏附材料提供了一定的指 

  研究成果以“Molecular Engineering Super-Robust Dry/Wet Adhesive with Strong Interface Bonding and Excellent Mechanical Tolerance为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上,州大学高瑶博士为论文第一作者,州大学梁永民教授,州化物所麻拴红副研究助理研究员为作者。 

   以上工作得到了国家自然科学基金、中科院略性科技专项、山省自然科学基金、中科院青促会和中科院特研究助理目等的支持。 

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