复旦李卓/黄霞芸 AFM：基于双亲性嵌段共聚物刷的新型粘合偶联剂

聚合物与金属或者无机非金属材料粘合时，通常采用硅烷或钛酸盐等小分子偶联剂以增加界面粘接性。这些偶联剂常含有多个官能团，可分别与聚合物和非聚合物表面反应，从而形成粘接（图 1a ）。在断裂过程中，其能量耗散主要通过界面处的化学键断裂发生，限制了断裂韧性。近年来，研究者们通过将能量耗散结构，如双网络（ DNs ）和牺牲键等引入到聚合物网络，将能量耗散范围从界面引入到聚合物体相，显著提高了粘接性（图 1b ）。

尽管这些方法在许多系统中表现优异，但在应用于某些材料时可能会遇到一些挑战，硅胶与金属的粘合便是一个典型的例子。与大多数其他树脂相比，硅胶的表面能要低得多，其与金属表面能的较大差异使得偶联剂很难同时充分润湿两个表面。其次，用于硅胶固化的铂催化剂在氮、磷、硫或不饱和键存在的情况下中毒，这限制了偶联剂或耗散结构设计的选择范围。第三，即使可以将耗散结构纳入有机硅网络，这也可能改变硅胶的一些关键性质，例如室温固化能力，极小的固化收缩率，以及良好的高低温稳定性等。因此，迫切需要一种新策略来增强硅胶与金属之间的粘接性——既要确保良好的润湿性和表面相互作用，又要在硅胶粘合剂内部实现能量耗散机制，同时还要保持硅胶的原始结构和性能。