通过原位聚酯延伸技术提高卡宾生物粘合剂的韧性

《Journal of Polymer Science》：Toughness Improvement of Carbene Bioadhesives via In Situ Polyester Extension

卡宾基生物胶水通过光引发开环聚合扩展聚合物链提升粘结强度，使用δ-戊内酯和ε-己内酯单体的混合体系，在室温下1小时内实现快速聚合和凝胶化。稀释至40mol%的δ-戊内酯仍保持与纯CaproGlu相当的拉伸强度和抗撕裂性，验证了ROP工艺的有效性。单组分配方在碘化物盐辐照下可原位生成聚酯，通过时间延迟调控凝胶化过程。

　　

摘要

基于卡宾的粘合剂由于需要保持透明性，其内聚强度较弱，这受到摩尔质量的限制。一种可行的方法是通过利用光激活的内酯开环聚合来延长聚合物链，从而提高内聚强度。通过评估诸如屈服强度、伸长率和韧性等关键材料性能，可以判断这种结构-性能关系是否支持将链延长作为生物粘合剂设计中的可行策略。在室温下，使用δ-戊内酯和ε-己内酯单体、基于卡宾的粘合剂CaproGlu作为ROP（开环聚合）引发剂以及选定的有机催化剂，实现了快速聚合和凝胶化（<1小时）。即使δ-戊内酯单体浓度稀释至40 mol%，其屈服强度和韧性仍不逊于纯CaproGlu，在搭接剪切和剥离测试中均表现出良好性能，这表明ROP能够增强该粘合剂的内聚强度。研究发现，单组分（1C）配方中添加碘化物盐后，可以在δ-戊内酯原位催化生成聚酯，但凝胶化过程会有一定的延迟。

图形摘要

将光激活的CaproGlu与液态戊内酯单体混合后，可以通过原位聚酯形成来提高生物粘合剂的内聚强度。