通过动态接枝-线性结构实现从金属到聚烯烃的可回收环氧粘合剂

《ACS Applied Polymer Materials》：Recyclable Epoxy Adhesives from Metals to Polyolefins Enabled by Dynamic Graft-Linear Architectures

本研究开发了一种基于硼酸酯（ABPD）的动态交联环氧胶粘剂，具有高机械强度（金属/金属14.14 MPa，金属/POE 2.38 MPa）、优异耐环境性（抗水、有机溶剂及极端温循环）和可回收性，通过XPS、NMR及力学测试验证其性能。

　　

开发一种兼具高强度、高韧性、易回收性、在恶劣环境中的可靠性以及能够粘合从金属到聚烯烃等多种材料的粘合剂是一项重大挑战。本文介绍了一种基于硼酸酯的动态交联环氧粘合剂ABPD：该粘合剂具有长烷基支链结构，并包含含有B–N配位的硼酸酯的刚性芳香结构。通过X射线光电子能谱（XPS）和核磁共振（NMR）等多种测试验证了这种具有独特接枝线性结构的环氧粘合剂的性能。通过对拉伸性能、动态力学分析（DMA）、应力松弛、频率扫描和搭接剪切试验的研究，确定了其理想的机械性能和粘合性能。体系中的醚键赋予了粘合剂良好的韧性，而B–N配位的硼酸酯则确保了其环境稳定性。此外，硼酸酯的动态交换特性使粘合剂具备可回收性。因此，这种环氧粘合剂同时实现了高粘合强度（金属/金属粘合强度为14.14 MPa，金属/聚烯烃弹性体-POE/金属粘合强度为2.38 MPa）、可靠的机械和化学可回收性，以及良好的环境耐受性（耐水、有机溶剂和极端温度循环）。本研究提出了一种平衡粘合剂极性与可持续性的策略。