聚氨酯热熔胶中的双重协同效应：兼具超高强度、自修复性能及极强的环境耐受性

《ACS Applied Polymer Materials》：Dual-Coordination Synergy in Polyurethane Hot-Melt Adhesives: Integrating Ultrahigh Strength, Self-Healing, and Extreme Environmental Tolerance

TPU热熔胶通过引入2,6-二氨基吡啶和姜黄素形成Cu2+动态配位结构，实现高强度（40.06 MPa）、高延展性（838%）及耐极端环境特性，兼具自修复能力（65%修复效率）和近红外光刺激下的快速自愈功能。

　　

热塑性聚氨酯（TPU）热熔胶由于其操作简便、粘合速度快且易于回收，在日常生活和工业领域得到了广泛应用。然而，要制备出兼具高强度粘合力和优异环境耐受性的TPU热熔胶仍然是一个挑战。本文报道了一种高性能的Cu²⁺-姜黄素-吡啶-聚氨酯（CDPU:Cu²⁺）TPU胶粘剂，该胶粘剂通过引入2,6-二氨基吡啶和姜黄素，在聚氨酯体系中利用Cu²⁺实现交联，从而形成动态的金属-配体键，生成强结合的Cu²⁺-姜黄素复合物和弱结合的Cu²⁺-吡啶复合物。这种“强-弱”双重配位设计使得该胶粘剂具有高强度、高粘合性、自修复性和优异的环境耐久性。该TPU热熔胶的拉伸强度和断裂伸长率分别可达40.06 MPa和838%，能够在多种基材上实现牢固的粘合。其在铜表面的搭接剪切强度可达6.66 MPa，并具备自修复能力，在120°C下的自修复效率高达65%。此外，CDPUx:Cu²⁺在远红外激光（NIR）刺激下也能实现快速自修复。值得注意的是，这种TPU在极低温度（-196°C）以及多种腐蚀性液体环境中仍表现出优异的耐受性。预计该TPU热熔胶将在极端环境下具有广泛的应用前景。