11月3日，Scientific Reports期刊发表了丰田中央研发实验室为MOF/配位聚合物（CPs）开辟新的应用和发展方向的最新成果——“Dismantlable adhesives”（可拆卸粘合剂）。

论文地址：https://www.nature.com/articles/s41598-025-22297-4

(a) 粘结试样照片 (b) 上下基板之间粘结配置的示意图

此次研究的背景和动机在于人们对汽车、电子、建筑材料等领域的多材料集成（如金属+聚合物+陶瓷）有着浓厚的兴趣。这面临一个主要挑战是：一旦异种材料复合材料粘合，拆卸（维修、回收、再利用）变得困难，通常需要机械破碎、化学处理等，这是昂贵和低效的。现有的可拆卸粘合剂不具有高粘合强度，并且不能在非常温和的条件下（例如环境温度水）进行拆卸。所谓“可拆卸粘合剂”是指其粘合可被刺激物（热、光、水等）有意且容易破坏的粘合剂，它是很好的解决思路。MOFs/配位聚合物（CPs）因其良好的储气、催化、传感等功能得到了广泛的研究，但它们作为粘合剂或粘接材料的应用相对较少，本次成果恰恰填补了该领域的空白。

丰田研究人员选择可熔融MOFs/CPs（即配位聚合物/金属有机骨架材料，加热后可转变为液态）作为候选粘合剂。开发逻辑是，熔化/流动的粘合剂可以更好地润湿基板表面，形成更紧密的接触，提高附着力。合成的三种材料是：

Zn（HPO₄)(H₂PO₄)₂（简称ZPI）

Zn(H₂PO₄)₂(HTz)₂ （缩写ZPT）

Zn（HPO₄)(H₂PO₄)₂（简称ZPD）

他们将这些熔化的材料应用到铜基板（无氧铜）上，形成粘结接头，然后测量剪切粘结强度，并在室温下浸入水中测试拆卸，测试结果ZPI的剪切强度最高（约10 MPa），高于先前报道的MOF/CP胶粘剂，并可与商用通用结构胶粘剂相媲美。并且，对于ZPI粘结接头，浸入室温水中会导致粘结强度显著下降。浸泡60分钟后，接头强度显著下降，因此手动拆卸是可行的。

丰田研究人员表示，MOF/CP胶粘剂还可能具有其他功能（例如，质子/导电、传感），因为一些测试材料已经具有质子导电性。他们提到多功能粘合材料（粘合+添加功能的粘合剂）是可行的。这项研究为键合技术开辟了一条前景广阔的道路，尤其适用于电子/封装、多材料集成和可持续维护模块。

编译整理 YUXI