无机材料的表面化学对聚合物结构和粘合剂界面附近断裂行为的影响机制尚不完全清楚。鉴于此,来自日本东北大学的Hiroshi Jinnai、Keiichi Shirasu、Yoshiaki Kawagoe等人研究发现,环氧树脂的分子表面分离和交联是由无机表面的分子间力单独驱动的,这与粘合剂失效机制有直接关联。
文章要点:
1) 该研究表明,通过在环氧树脂和硅基板之间制备具有不同表面化学性质(OH和H终端)的粘合剂界面,其光滑度低于1 纳米,具有约13%的不同粘合强度,并且,在亚纳米范围内,不同化学性质的环氧树脂表现出不同的胺环氧比、交联网络结构和粘附能;
2) 此外,该研究证实,羟基端和H端界面分别表现出内聚失效和界面分层,同时,基底表面化学性质影响了界面内环氧树脂的交联结构和界面上分子的吸附结构,从而产生不同的断裂行为和粘合强度。
参考资料:
Miyata, T., Sato, Y.K., Kawagoe, Y. et al. Effect of inorganic material surface chemistry on structures and fracture behaviours of epoxy resin. Nat. Commun. (2024).
10.1038/s41467-024-46138-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-46138-6