西安交大张彦峰课题组：具有强粘接力的、可去除的超支化聚酰胺-胺热熔胶

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粘接技术的发展在机械、电子、航空等领域受到越来越多的关注。然而，传统的胶粘剂在普通溶剂中溶解度有限，交联固化后难以剥离和去除，造成被粘接物表面的污染和破坏。同时，由于胶粘剂的广泛使用，对环境造成了很大的污染。因此，迫切需要开发一种可拆卸、无污染的胶粘剂。
西安交通大学化学学院张彦峰课题组通过1,8-辛二胺和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的迈克尔加成反应，合成了一种无规超支化聚酰胺-胺热熔胶(ODA-RHP HMA)。由于大量极性基团的存在(图1)，ODA-RHP HMA对不同材料表现出较强的搭接剪切强度，包括玻璃(6.6 MPa)、陶瓷(10.3 MPa)和钢(11.5 MPa)和铝(11.8 MPa)(图2)。

图1  ODA-RHP HMA 的粘接原理示意图

图2  ODA-RHP与商用HMA对不同粘接材料的搭接剪切强度对比

ODA-RHP HMA具有较好的粘接耐候性(图3)。由于ODA-RHP中的氢键，该热熔胶表现出了内在的自愈能力，在循环加热和冷却时可以反复使用(图4)。图3 ODA-RHP HMA 的粘接耐候性图4  原始试样和愈合后试样的搭接剪切强度对比ODA-RHP表现出聚集诱导发光现象，可用于荧光示踪。破碎的陶瓷碗由ODA-RHP修复，放置在紫外线灯下，可以观察到明显的修复裂痕。修复后的陶瓷碗在100 ℃烘箱中放置6 h后，可承受500 g重量(图5)。由于ODA-RHP HMA可以溶解在乙醇中，因此粘接后很容易被去除，不会对材料表面造成任何损伤(图6)。基于此， ODA-RHP HMA可应用于文物修复领域。图5 ODA-RHP HMA修复后的陶瓷碗

图6 ODA-RHP HMA与商用HMA用乙醇擦除后剩余HMA的比较

张思佳硕士研究生是该论文的第一作者，和玲教授、张彦峰研究员为通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金项目(Nos. 51873170和11732012)；国家重点研发计划项目(No. 2019YFA0706801)；西安市科技局重点实验室建设计划项目(No.201805056ZD7CG40)；陕西省百人计划、陕西省国际科技合作计划项目(No. 2020KW-062)的资助。
该论文已在Chinese Journal of Polymer Science “Self-Healing Polymeric Materials”专辑印刷出版。

原文信息：

Strong, Removable, and Photoluminescent Hyperbranched Polyamide-amine Hot Melt Adhesive

Si-Jia Zhang, Xing-Xing Chen, Chen-Hui Cui, Li Ma, Qian-Yun Zhong, Kai-Xiang Shen, Jing Yu, Zhen Li, You-Shen Wu, Qiang Zhang, Yi-Long Cheng, Ling He, and Yan-Feng Zhang

Chinese J. Polym. Sci., 2021，39，1319-1327

https://doi.org/10.1007/s10118-021-2630-z

来源：高分子科学

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