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“超級膠水”讓油漆永不剝落

2019-12-12 00:35:01

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原標題:“超級膠水”讓油漆永不剝落

超級膠水(效果圖)

研發團隊正在頭腦風暴。

科技前沿

我們每天使用的許多產品都是由黏合劑黏在一起的,研究人員希望通過一種新開發的“超級膠水”配方,能讓防護服、醫用植入物和住宅管道等一切東西變得更堅固、更耐腐蝕。

“想象一下,油漆永遠不會剝落,防水涂料永遠不需要重新密封……這是許多化學家和復合材料工程師所追求的。”研究人員說。

交聯:當黏合劑暴露在高溫或長波紫外線下時,這種交聯就會發生,從而形成既耐沖擊又耐腐蝕的牢固連接。即使交聯的量很小,這些材料仍然緊密結合在一起。

發現制造新“超級膠水”的方法

據媒體近日報道,來自加拿大英屬哥倫比亞大學奧肯那根校區和維多利亞大學的化學家和合成材料研究人員團隊發現了一種制造新“超級膠水”的方法,可以在分子水平上把塑料和合成纖維連接起來,從而形成既耐沖擊又耐腐蝕的牢固連接。這項研究最近發表在《科學》雜志上。

制造這種“超級膠水”的方法叫做交聯,維多利亞大學有機化學教授杰里米·沃爾夫的團隊領導了新型交聯材料的設計。據介紹,當黏合劑暴露在高溫或長波紫外線下時,這種交聯就會發生作用,從而形成既耐沖擊又耐腐蝕的牢固連接。即使交聯的量很小,這些材料仍然緊密結合在一起。

研究人員的報告稱,他們“合理地”創造了一種雙重嗪分子,這種分子暴露在熱或光下可分解成卡賓(又稱“碳烯”)。“合理”意味著研究人員平衡了爆炸或著火的風險,提供了最好的結果,即一個分子能夠插入到碳氫聚合物鍵中。報告指出,這種雙重嗪分子能夠交聯各種聚合物鏈,包括聚乙烯和聚丙烯;當與聚丙烯一起使用時,分子量的增加與交聯劑的用量成正比。

交聯劑為織物提供額外的材料強度

研究人員還研究了在高密度聚乙烯中使用交聯劑的可能性。“事實證明,這種黏合劑在高密度聚乙烯中特別有效,高密度聚乙烯是一種重要的塑料,用于瓶子、管道、土工膜、塑料木材和許多其他應用。”參與研究的英屬哥倫比亞大學材料與制造研究所所長、復合材料研究網絡首席研究員米拉尼教授說,“而目前市面上可買到的膠水在這些材料上根本不起作用。”

沃爾夫的團隊和維多利亞大學“生存與發展應用研究中心”合作,探索了這種材料在實際應用中的表現,其中一個測試是高性能防彈衣。“通過使用交聯技術,我們能夠更好地將不同層次的織物類型強力融合在一起,從而創造出適用于極端環境的下一代服裝。”沃爾夫說,“同時,交聯劑也為織物本身提供了額外的材料強度。”

米拉尼說,防彈衣只是這種黏合劑技術潛在用途的冰山一角,“想象一下,油漆永遠不會剝落,防水涂料永遠不需要重新密封。我們甚至開始考慮把它作為一種把許多不同類型的塑料黏合在一起的方式,這是回收塑料及其復合材料的一個主要困難。讓我們的一些日常用品變得更堅固、更不易失效,這是許多化學家和復合材料工程師所追求的。”他說。

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