無機材料的表面化學對聚合物結構和粘合劑界面附近斷裂行為的影響機制尚不完全清楚。鑒于此,來自日本東北大學的Hiroshi Jinnai、Keiichi Shirasu、Yoshiaki Kawagoe等人研究發現,環氧樹脂的分子表面分離和交聯是由無機表面的分子間力單獨驅動的,這與粘合劑失效機制有直接關聯。
文章要點:
1) 該研究表明,通過在環氧樹脂和硅基板之間制備具有不同表面化學性質(OH和H終端)的粘合劑界面,其光滑度低于1?納米,具有約13%的不同粘合強度,并且,在亞納米范圍內,不同化學性質的環氧樹脂表現出不同的胺環氧比、交聯網絡結構和粘附能;
2) 此外,該研究證實,羥基端和H端界面分別表現出內聚失效和界面分層,同時,基底表面化學性質影響了界面內環氧樹脂的交聯結構和界面上分子的吸附結構,從而產生不同的斷裂行為和粘合強度。
參考資料:
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