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  對于普通聚合物膠粘劑來說，可重復性和高粘接韌性往往是矛盾的，將這兩個特性集成到一個粘合系統中仍然是一個艱巨的挑戰。可重復性需要粘合劑和基材之間的相互作用是臨時的，而高粘附韌性通常是通過永久粘接來實現的。本文報道了一種由軟段和硬段組成的粘彈性彈性體，該彈性體在各種軟、硬表面上表現出強韌、即時、可重復的粘附特性。這種互斥性的結合是聚合物鏈的高遷移率和界面周圍彈性體的大粘彈耗散協同作用的結果。通過優化弛豫時間和機械耗散，得到的粘附韌性可達到2000J m^-2以上，優于目前市面上最好的膠粘劑。

  現有的彈性體膠粘劑可分為兩大類：臨時型和永久型。臨時型彈性體膠粘劑可以通過可逆的相互作用直接粘附在固體表面上，如范德華相互作用、氫鍵、疏水相互作用、可逆共價鍵和聚合物絡合等。這種膠粘劑通常表現為快速、即時、可重復粘附，但由于基體在界面分離過程中的機械耗散作用有限，其粘附韌性較低。永久型彈性體膠粘劑可以通過開發永久鏈接來連接基材和彈性體粘合劑，來到達極強的粘接效果。例如，通過表面改性在彈性體粘合劑與底物之間形成不可逆的共價鍵，使粘接劑在界面分離時能夠充分耗散能量；或者運用物理方法(如拓撲粘附,一種機械連鎖)在彈性體膠粘劑和基材之間形成永久界面。然而，在去除過程中，永久型粘合劑的一部分不可避免地殘留在基材表面，這使得產品無法回收。總之，彈性體膠粘劑強韌粘附和可重復粘附的結合一直是一個令人生畏的挑戰。

  理論上, 剝離測試中粘附韌性(Γ): Γ = Γ_i+ Γ_d, Γ_i: 粘附的內在功，與界面相互作用有關; Γ_d: 界面周圍高度變形的膠粘劑所貢獻的能量耗散。因此，同時實現可重復和強韌粘附需要可逆的界面相互作用和分離時界面附近材料的高能耗散的協同作用。理想的候選材料是粘彈性材料，它一方面具有較短的松弛時間，另一方面由于粘性耗散，在加載時表現出大量的滯后。短的弛緩時間導致聚合物鏈的高遷移率，通過范德華相互作用實現可重復粘附。同時，粘彈性材料在界面分離過程中會耗散大量的能量，從而獲得較高的Γ_d。

  基于上述考慮，在這里，他們報告了一種簡單的彈性體系統，它可以即時、強韌、可重復的粘附在各種軟硬表面。結合這些矛盾性質的關鍵是將均聚物具有不同玻璃化轉變溫度(T_g)的丙烯酸酯單體共聚，得到一個T_g略低于室溫的共聚物。所得到的粘彈性彈性體，一方面具有較短的松弛時間，另一方面具有較高的能量耗散。這種協同作用使彈性體通過其聚合物鏈的高遷移率和界面分離時的大滯后表現出可重復且強韌的粘附特性。粘附韌性超過2000 J m^-2，而且重復100次以上的粘附/剝離循環，其粘附韌性損失很小。同時，彈性體具有自恢復性、自愈性和良好的耐久性。在一系列丙烯酸酯單體中，制造強韌、可重復粘附的粘彈性彈性體被證明是有效的，表明了該策略的普遍性。最后，由于彈性體和軟基板之間的強韌粘附性，他們展示了多層電阻式傳感器的簡單組裝，其組件也可以根據需要拆卸和回收利用。這項工作提供了一種簡單的方法來開發強粘合劑，實現在不同表面的強韌和可重復粘附，這為降低工業領域回收混合器件的成本提供了巨大的潛力。

  論文信息：

  Tough, Instant, and Repeatable Adhesion of Self-Healable Elastomers to Diverse Soft and Hard Surfaces

  Ke Li, Xingjie Zan, Chen Tang, Zhuangzhuang Liu, Jianghuan Fan, Gang Qin, Jia Yang,Wei Cui,* Lin Zhu, and Qiang Chen*.

  Advanced Science

  DOI: 10.1002/advs.202105742

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/advs.202105742