水下粘合剂在医疗、海洋及化工工业等领域具有广泛的应用前景。水下粘合可用于管道的修补,气液的防泄漏等方面。常见的粘合剂在干燥条件下表现出即时、可逆和原位粘附行为。然而,由于基底界面处有高水合层的屏蔽,使得粘合剂附着力较弱,容易从湿基底表面脱落。因此,开发一种在潮湿甚至水下环境中具有强效、非特异性和可逆粘附性的粘合材料仍然具有挑战性。
图1 粘合剂的制备及在水下粘附机理
图2(a, b)CAH与各种基材的粘附强度及照片;(c)基于PET膜的CAH胶带密封泄漏聚乙烯水桶;(d)CAH胶带密封漏水的水管。
图3(a)玻璃表面CAH的水爆破图;(b)CAH在水下提升贻贝和(c)小瓶的图;(d)不同溶液中CAH对玻璃的粘附强度;(e)10次粘接-剥离循环下CAH对玻璃的粘接强度变化。
图4(a, b)在空气和水下CAH对牛骨的粘接;(c)在空气中提起牛骨(2.86 kg)图;(d)粘接后牛骨的极限分离;(e)在空气和水下CAH对牛骨的粘附强度。
该研究开发了一种基于超分子相互作用的新型水下粘合剂CAH。通过在水中诱导疏水聚集,巧妙实现在水下对基材的粘附行为。值得注意的是,这种利用超分子相互作用的策略将为水下粘合剂的发展提供契机。
原文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894723067967
付俊教授简介
中科院“百人计划”、中山大学“百人计划”、浙江省杰出青年基金入选者。Wiley出版社J Polym Sci编辑,英国皇家学会学术期刊J Mater Chem B和Materials Advances编委。博士毕业于中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室。先后在德国马普高分子研究所、美国哈佛医学院附属麻省总医院、中科院宁波材料所工作。2019年加入中山大学材料科学与工程学院,任教授,博导。主要从事高性能与智能仿生柔性材料、柔性传感与可穿戴设备、水凝胶组织工程材料、生物3D打印等方面的基础研究与应用技术开发。
相关成果已在Adv Mater, Adv Funct Mater, Chem Eng J, Mater Horiz, Chem Mater等高水平期刊发表论文140多篇,出版英文专著1部,全部论文累计被引用8900余次,H指数51,授权美国发明专利1项,中国发明专利40多项。获第十七届冯新德高分子奖最佳文章提名奖,英国皇家化学会2020年Materials Horizons Outstanding Paper-Runners-up Award等奖项。
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