一种光固化生物基形状记忆热塑性塑料,用于可逆湿粘合
Yuchao Wu1, Changhua Su2, Shaoyun Wang1
1Department of Mechanical and Aerospace Engineering; University of Missouri, Columbia, Missouri 65211, USA.
Chemical engineering journal (Lausanne, Switzerland : 1996)
|July 24, 2023
概括
研究人员开发了一种新的生物基形状记忆聚合物 (SMP),用于可逆水下粘附. 这种创新材料增强了湿地表面的粘合强度,提供了持久的水下粘合解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 粘附科学 粘附科学 粘附科学
背景情况:
- 开发可逆湿或水下粘合剂是具有挑战性的,因为水会干扰分子间相互作用和减少接触面积.
- 现有的粘合剂在潮湿环境中经常失败,限制了它们在海洋或生物医学领域的应用.
研究的目的:
- 开发一种新的光固化,生物基形状记忆聚合物 (SMP),能够对湿表面具有强大的化学和结构粘附性.
- 研究SMP在各种条件下的粘附机制和性能,包括长期水下暴露.
主要方法:
- 三种生物来源的单体的聚合,以创建具有疏水性侧链的线性聚合物链.
- 利用结合用于表面相互作用和防护的疏水链.
- 调整玻璃过渡温度 (Tg) 在17-38°C之间,以实现可逆粘附.
- 展示漏水修复和水下皮肤传感器中的应用.
主要成果:
- 在SMP中,可调节相位过渡温度 (Tg) 在17-38°C之间.
- 在Tg以上,粘合剂符合表面;在Tg以下,它锁定到玻璃状,增加接触面积.
- 达到超过15天的长期水下粘附,最大强度约为0.9MPa.
- 在泄漏修复和水下皮肤传感器中成功展示了应用.
结论:
- 开发的生物基SMP为可逆湿和水下粘附提供了强大的解决方案.
- 结合化学结合,形状记忆效应和疏水保护的策略是有效的增强粘附.
- 这种方法为设计可再生资源的可持续,持久的粘合剂提供了一条通道,用于各种应用.
