基于可拉伸二氧化硅纳米颗粒与多功能双交联剂协同作用的高弹性透明双网络丙烯酸纳米复合胶粘剂

针对传统丙烯酸胶粘剂弹性模量低、形变恢复差导致的永久性褶皱缺陷问题，研究人员通过将可拉伸二氧化硅纳米颗粒（SSNs）与双功能交联剂（PETA/PPGDA）协同引入丙烯酸树脂，构建了兼具高弹性（恢复率83.8%）、强粘附（18.4 N/25 mm）和优异透光性（透光率92.9%）的双网络纳米复合材料，为可拉伸光电器件提供了突破性解决方案。

　　

随着折叠屏手机、可穿戴设备的兴起，电子器件对透明胶粘剂提出了前所未有的要求：既要像橡皮筋一样能承受反复拉伸折叠，又要保持玻璃般的透光性和强力粘合。然而传统丙烯酸胶粘剂面临"鱼与熊掌不可兼得"的困境——提高弹性往往牺牲粘性，增强透光性又可能降低机械强度。更棘手的是，现有技术要么因添加金属配体导致透光率下降，要么因复杂工艺难以量产。

针对这一挑战，三星显示公司与韩国国家研究基金会支持的研究团队在《European Polymer Journal》发表了一项突破性成果。他们创新性地将刚性二氧化硅纳米颗粒"改造"成可拉伸单元，再搭配两种特殊交联剂，像"分子钢筋"和"弹性弹簧"般协同作用，最终研制出透光率达92.9%的"超级橡皮胶"。这项技术仅通过紫外光固化一步成型，完美平衡了弹性、粘附与透光性的矛盾。

研究采用三大关键技术：通过硅烷偶联剂（GPTMS）在纳米二氧化硅表面接枝聚丙二醇甲基丙烯酸酯（PPGMA）构建可拉伸纳米颗粒（SSNs）；利用短链交联剂PETA（三官能团）与长链交联剂PPGDA（双官能团）形成双网络结构；通过紫外光固化实现纳米颗粒与丙烯酸树脂的化学键合。

【材料与结构表征】
傅里叶变换红外光谱（FT-IR）证实了SSNs的成功合成，其表面柔性PPG链的引入使刚性纳米颗粒获得拉伸性。透射电镜显示纳米颗粒均匀分散于树脂基体，粒径保持15-20 nm。

【力学性能】
双网络结构使材料展现惊人弹性：断裂伸长率461%，远超传统丙烯酸胶粘剂；83.8%的应变恢复率意味着折叠万次后仍能基本复原；10.2%的快速应力松弛率说明能有效分散局部应力，避免器件分层。

【光学与粘附性能】
即便添加5 wt%纳米颗粒，透光率仍达92.9%，雾度低于商用OCA光学胶。180°剥离强度18.4 N/25 mm，满足电子器件层压要求。这种"既透又粘还抗皱"的特性源自SSNs与双交联剂的精密配比——PETA构建刚性网络保证回复力，PPGDA的长链结构则通过物理缠结耗散能量。

该研究突破了弹性与粘附性的传统此消彼长关系，其创新点在于：首次将无机纳米颗粒转化为弹性构建单元；双交联策略同时实现化学交联的稳定性和物理交联的能量耗散机制。这种材料已应用于折叠屏显示模组层压，未来可延伸至可穿戴医疗传感器、柔性太阳能电池等领域。正如通讯作者Jun Hyup Lee指出："这种仿生双网络设计为下一代弹性电子提供了理想的'分子缝合线'。"