近期，我室设计制备了一种可完全回收利用的多功能粘合剂，其特点是具有高耐久、透明和阻燃性能，并且可耐多种极端苛刻环境，同时在特殊刺激响应下可以实现完全闭环回收利用。相关研究成果发表在国际知名期刊《Science Advances》上，第一作者为本室博士研究生王子豪，通讯作者为汪秀丽教授和赵海波教授。
【研究背景】
2021年，中国的粘合剂产量高达709万吨，而在其生命周期结束后产生的相应废弃物会造成严重的环境污染问题和资源浪费。通过研发具有循环寿命的完全可回收利用粘合剂可以有效缓解上述问题，实现向可持续生态的转变。然而，现有报道的可回收粘合剂在复杂应用条件下，通常存在粘附强度低以及耐久性差等问题。因此，开发可完全闭环回收利用且具有多功能的高性能粘合剂仍然是粘附科学和材料工程领域的巨大挑战。
【主要内容】
该工作设计了一种含P掺杂的芳香硅氧烷衍生物（DPOP-Si），进一步通过缩聚的方法制备得到耐久、阻燃粘合剂（P(DPOP-Si)）。P(DPOP-Si)在π-π堆积相互作用力的驱动下可以在基材的表面有序地发生可逆自组装，从而实现可完全闭环的回收利用（图1、图3）。另外，由于π-π相互作用力对水的不敏感性及其引发的强大分子内部内聚能，P(DPOP-Si)在多种基材表面均显示出了强大且高耐久的粘附性能（图2）。P(DPOP-Si)粘合剂分子内部有序的组装结构及P元素的存在同时赋予了其高度透明性和优异的阻燃性能（图5）。该研究为具有循环寿命的多功能粘合剂和涂层的可持续发展提供了新的思路和策略。
图1 P(DPOP-Si)粘合剂的制备和组装示意图
图2 P(DPOP-Si)粘合剂对不同基材的粘附性能以及在多种极端苛刻环境下的高粘附耐久性
图3 P(DPOP-Si)粘合剂的可逆组装和可完全闭环回收利用性
图4 用于保护涂层时的阻燃性、高耐久性以及可循环利用性
原文链接： https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add8527
