可逆粘附的强力黏结聚氨酯热熔胶

2019年,东华大学You Zhengwei教授团队在《Mater. Chem. Front》期刊上公开了一款神奇的可逆粘附的聚氨酯热熔胶(DPU-HMA)。

01性能特点

这款胶水的神奇之处在于,它同时兼具了热塑性聚氨酯热熔胶(TPU)和反应型聚氨酯热熔胶(PUR)的优点。

(1)5min内,就能让不锈钢的粘接强度能达到3MPa,直接碾压市面上常用的聚氨酯热熔胶。

(2)完全固化后,剪切强度可以达到5MPa以上,完全不亚于汉高乐泰经典反应型聚氨酯热熔胶Loctite 3542.

(3)较好的耐溶剂性能,即使在丙酮中浸泡18小时,仍然能保持50%以上的粘接力;

(4)在热风机加热下,粘接部件可以被拆卸;

(5)拆卸后,在130°条件下保压20min中,残留在基材上的DPU可以重新实现粘接性能,且保持同样的粘接强度。

02配方秘诀

为什么这款胶水如此特别?下面就是揭晓奇迹的高光时刻!

其实可逆性能主要是因为在高分子链中引入了高温下可热动态裂解的肟氨酯基团(oxime–carbamate group)。

多元醇、丁二酮肟、异氰酸酯通过“一锅法”反应生成DPU,分子链中既有氨基甲酸酯,也有肟胺酯官能团。

在加热下,肟氨酯键会裂解成-NCO+HO-;冷却后,两者又能反应重新形成肟氨酯键。这意味着,高温时胶体为热塑性,常温时又转变为热固性,从而能同时拥有TPU和PUR的优势。

该技术所用的核心原料(丁二酮肟、异氰酸酯、多元醇)廉价易得,且生产工艺过程简便易操作,具有极高的工业化可行性。

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