熱熔膠（HMAs）因其環保、無溶劑和快速固化等特點，在粘接材料領域日益受到重視。然而，傳統熱熔膠如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）存在剪切強度低（通常低于4 MPa）、難以回收利用等問題，限制了其在結構粘接領域的應用。目前常見的結構膠（如聚氨酯、環氧樹脂）雖強度較高，但往往依賴化學交聯，難以實現閉環回收，加劇了塑料污染。因此，開發兼具高強度與可循環性的熱熔膠成為材料科學領域的重要挑戰。

近日，科羅拉多州立大學Garret M. Miyake課題組研究提出了一種基于功能化結晶層的可持續結構熱熔膠系統。該研究以可再生原料為基礎，通過在結晶層中引入極性官能團，實現了高效應力傳遞與強粘接性能的結合。所開發的硫基聚合物在木材和不銹鋼上分別表現出超過14.7 MPa和15.1 MPa的剪切強度，同時具備優異的氧氣與水蒸氣阻隔性。此外，該材料可在溫和氫化條件下完全解聚，實現單體的閉環回收，為高性能與可持續并重的熱熔膠設計提供了新思路。相關論文以“Sustainable Structural Hot-Melt Adhesives Enabled by Functionalized Crystalline Lamellae”為題，發表在Advanced Materials上。

研究首先通過對比商用EVA與主鏈含酯基的聚合物PE-12，揭示了極性基團在結晶層中的位置對粘接性能的關鍵影響。盡管兩者酯基密度相近，但PE-12在木材和不銹鋼上的剪切強度顯著高于EVA，分別達到11.5 MPa和7.3 MPa。接觸角測試表明，PE-12表面疏水性更強，說明其酯基被包裹在結晶區內，而非像EVA那樣分布于無定形區。動態力學分析進一步證實，PE-12具有更高的儲能模量與內聚力，能夠將外力轉化為彈性勢能儲存于結晶層中，而非通過無定形區耗散，從而提升了整體粘接強度

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