客观日本

易剥离可再生、水中也能发挥效果的强力粘合剂,有望用于基建修复

2023年09月21日 化学材料

随着建设循环型社会的意识不断增强,一种被称为“可拆粘合”的粘接技术正在受到关注。这是一种在使用时具有足够的粘合强度,使用后则可以通过外部刺激轻松剥离的新粘接技术。然而,由于粘合和剥离是一对矛盾现象,因此过去很难同时实现强粘合和易剥离两种要求。

日本国立研究开发法人物质材料研究机构高分子与生物材料研究中心的内藤昌信领域长率领的研究团队注意到了在不同波长紫外线的照射下会产生交联和解交联可逆反应的“咖啡酸”。研究人员将掺有咖啡酸的聚合物涂在基材上,并用波长为365nm(10亿分之1米)大强度紫外线进行照射,结果通过交联反应形成了不溶化的强力粘合层。而且即使切断试样,之后通过加热也能恢复到初始的粘合强度。该操作被反复重复30次以上,也未见粘合性能出现劣化。

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当粘合层受到具有更强能量的波长为254nm左右的紫外线照射时,由于咖啡酸的解交联反应,试样恢复到涂敷前相同的与状态,所以可以回收和再利用粘合剂及基板。此外,研究人员还发现咖啡酸中含有的儿茶酚基团即使在氟树脂基材和水下等普通粘合剂较难使用的环境中也表现出了很强的粘合力和可回收性。

通过光再生和再利用的粘合剂有望应用于电子设备、运输设备、医疗设备和修复基建设施等广泛领域。此外,通过水下远程粘接新型施工技术,有望为机器人和远程医疗等下一代社会基础设施做出贡献。(TEXT:片柳和之)

原文:JSTnews 2023年9月号
翻译:JST客观日本编辑部

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