浙江理工大学熊玉兵教授/戴志锋副教授团队Angew: 光控粘合剂，光照10s解离，可重复使用！

胶黏剂，又称为粘接剂、粘合剂，是指能将两种或两种以上同质或异质的制件（或材料）连接在一起，固化后具有足够强度的一类物质，是现代工业和人类生活不可或缺的一种重要材料。 目前，胶黏剂主要以 合成高分子 为主，全球 年均 产量和消费量超过 数 千万吨 。 随着全球对 环境保护 和可持续发展的 重视 ， 开发低挥发性有机物、可降解的 绿色、 环境友好型胶黏剂备受关注 。 硫辛酸 （ TA ） 是一种 天然 功能抗氧化剂， 广泛存在于动物体内和各种植物中， 在代谢调节、神经保护和抗氧化 等 方面具有 重要作用 。 近年来， 由于 TA 兼具水溶性和 脂溶 性，以及 结构中的 动态二硫键和 羧基基团， 基于硫辛酸的功能材料备受科研人员青睐。

近日，浙江理工大学化学与化工学院熊玉兵教授/戴志锋副教授团队 与徐健荃副教授合作在国际权威化学期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》上发表了题为“ Photo-tuned Solid-Liquid Transition of Azo- grafted Poly( thiocti c acid) with U ltrahigh P hotothermal C onversion E fficiency ” （ Angew . Chem. Int. Ed. , 2025, doi.org/10.1002/anie.202508314 ） 的 研究成果。该研究 设计合成了一种偶氮苯接枝的聚硫辛酸（Azo-PTA）材料，Azo-PTA对紫外光（365 nm）和绿光（532nm）均具有响应性。值得一提的是， Azo-PTA 在绿光（ 5 32 nm ）照射下 可 快速液化，其光热转化效率高达 84.9% 。因此， Azo-PTA 可作为新型光焊接剂， 具有 绿色环保 、 节能且操作方便 等优点 。 浙江理工大学硕士 研究生周建、博士研究生周宁为共同第一作者，戴志锋副教授、徐健荃副教授和熊玉兵教授为共同通讯作者，浙江理工大学为第一署名单位。 该研究得到国家自然科学基金委的支持。

研究人员首先通过 酯 缩合反应制备 Azo 修饰的硫辛酸单体（ Azo-TA ），然后利用溶剂挥发诱导开环聚合或热压聚合 方法 与硫辛酸进行共聚 制备得到 Azo-PTA 。由于 Azo 基团的引入， Azo-PTA 具有紫外光响应性，可在 365 nm 光照射下由 trans -Azo-PTA 异构为 cis -Azo-PTA ，同时发生固 - 液相转变，而在绿光 （ 532 nm ） 照射下，通过光热效应快速液化，发生固 - 液相转变，上述光调控的 相转变 过程均可逆。 该特性为 Azo-PTA 在可逆黏附、自修复材料、智能窗户等方面的应用提供了潜力。

图 1 Azo-PTA 的结构及其绿光调控的可逆固液相转变行为和应用

首先利用红外相机对 Azo-PTA 的光热行为进行了测定，可以看出，不同组成的 Azo-PTA 均表现出优异的光热转化性能，尤其是 Azo-PTA-1 （单体投料质量比为 1 ： 1 ），绿光照射 30 s ，其表面温度即可达到 90 °C 以上。进一步利用 UV -vis 、 POM 及 AFM 等手段对 Azo-PTA 绿光 调控的 相转变 行为进行了表征，确认了其可逆固 - 液相转变行为。 然后对 Azo-PTA 材料的 光热转化效率（ LHCE ）进行了测定，结果表明， Azo-PTA-1 的 LHCE 高达 84.9% ，高于 Au 纳米棒、 Cu 2 Se 纳米晶等许多 传统 无机 近红外 光（ 980 nm ）光热转化材料。

图2 Azo-PTA的光热行为及表征

进一步研究 了 Azo-PTA 黏附性能，可以看出，其在纸张、木材、玻璃基底上的黏附强度均可超过 1.0 MPa ，且在盐水和酸性水溶液中保持较好的黏附稳定性，而在碱性溶液中黏附强度显著降低，这是由于 PTA 碱性条件下降解而导致。 Azo-PTA 可在 0 °C ~40 °C 范围保持较好的黏附能力，可通过光照、加热及溶剂等方法进行回收再利用，表现出优异的黏附稳定性和 可 循环性。

图 3 Azo-PTA 的黏附行为及循环使用性能

接下来考察了 Azo-PTA 的 可 光操作 性能， 经绿光照射 10 s 后， Azo-PTA 即可将两片玻璃粘接在一起，再用绿光照射即可实现脱粘，该过程可多次循环 ，且在酸性（ pH =1.0 ）、碱性（ pH =10.0 ）和海水中保持稳定 。 存在流动的水时， 经绿光照射 液化后的 Azo-PTA 仍可对 PE 、硅胶等 塑料进行黏附。 最后，考察 了 Azo-PTA 的自修复及循环使用性能，以及在智能窗户方面的应用。

图 4 绿光调控 Azo-PTA 的 黏附及 动态水环境黏附

图 5 绿光调控 Azo-PTA 的自修复、黏附性能及智能窗户应用

该工作 是 团队近期关于 Azo 光响应功能高分子材料相关研究的最新进展之一。 团队长期围绕智能聚离子液体（ PILs ）开展研究，通过 Azo 及 Bn 分别修饰的 PILs 构筑了新型双水相体系（ ATPSs ），实现了温度调控 ATPSs 上下相可逆反转的 新型 相行为（ Angew . Chem., Int., Ed. , 2023, 62, e202215722 ），进一步通过引入主客体相互作用，实现了 光和热双重 调控 ATPSs 上下相可逆反转 （ Chem. Eng. J. , 2024, 496, 154117 ） ，以及 pH 调控的 ATPSs 相反转行为（ Chem. Commun . , 2024, 60, 13195 ） 。利用 Azo 修饰的季鏻盐 PILs 制备了新型多孔 有机 聚合物 （ POPs ）， 实现 了 光调控 水溶液中 有机染料 超快去除 （ Sep. Purif . Technol. , 2024, 335, 126119 ） 。此外，构建 了 聚硫辛酸 / 功能 聚离子液体全聚合物 双网络 离子凝胶 以及光 / 热双重响应的 PILs 水凝胶，系统探讨了该凝胶的黏附性能及在柔性传感方面的应用（ Chem. Eng. J. , 2023, 465 143072; Polymer , 2024, 311, 127505 ）。 还利用 PILs 优异的结构可设计性及功能可调性，实现 其 对生物可降解高分子 PLA/PBAT 的 改性和功能升级（ Chem. Eng. J. , 202 4 , 4 82 14 9169 ; Int. J. Bio. Macromol . , 2025, 306, 141838 ）及 CO 2 吸附和转化（ Sep. Purif . Technol. , 202 5 , 361 , 1 31257 ）。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202508314

来源：高分子科学前沿

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