热熔胶（HMAs）因其环保、无溶剂和快速固化等特点，在粘接材料领域日益受到重视。然而，传统热熔胶如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）存在剪切强度低（通常低于4 MPa）、难以回收利用等问题，限制了其在结构粘接领域的应用。目前常见的结构胶（如聚氨酯、环氧树脂）虽强度较高，但往往依赖化学交联，难以实现闭环回收，加剧了塑料污染。因此，开发兼具高强度与可循环性的热熔胶成为材料科学领域的重要挑战。

近日，科罗拉多州立大学Garret M. Miyake课题组研究提出了一种基于功能化结晶层的可持续结构热熔胶系统。该研究以可再生原料为基础，通过在结晶层中引入极性官能团，实现了高效应力传递与强粘接性能的结合。所开发的硫基聚合物在木材和不锈钢上分别表现出超过14.7 MPa和15.1 MPa的剪切强度，同时具备优异的氧气与水蒸气阻隔性。此外，该材料可在温和氢化条件下完全解聚，实现单体的闭环回收，为高性能与可持续并重的热熔胶设计提供了新思路。相关论文以“Sustainable Structural Hot-Melt Adhesives Enabled by Functionalized Crystalline Lamellae”为题，发表在Advanced Materials上。

研究首先通过对比商用EVA与主链含酯基的聚合物PE-12，揭示了极性基团在结晶层中的位置对粘接性能的关键影响。尽管两者酯基密度相近，但PE-12在木材和不锈钢上的剪切强度显著高于EVA，分别达到11.5 MPa和7.3 MPa。接触角测试表明，PE-12表面疏水性更强，说明其酯基被包裹在结晶区内，而非像EVA那样分布于无定形区。动态力学分析进一步证实，PE-12具有更高的储能模量与内聚力，能够将外力转化为弹性势能储存于结晶层中，而非通过无定形区耗散，从而提升了整体粘接强度

阅读原文：https://mp.weixin.qq.com/s/vC49ELnZ4NSlTY0G1IsOpQ