水下胶黏剂是指能在水中维持高粘结强度的一类胶黏剂，在生物医学和工程领域应用广泛，但这类胶黏剂使用场合要求高，制备高性能的耐水胶黏剂仍是一大挑战，尤其是胶带型胶黏剂，要求在与基材表面接触时能快速去除表面水分，并与基材形成牢固的粘结作用力，且在水中能保持胶接强度不受破坏。

我校邱仁辉教授、刘文地教授团队设计了一种基于链-环交错结构的水下胶黏剂疏水保护策略，通过光固化技术制备了一种以植物油为原料的生物基水下胶黏剂。首先合成了一种棕榈油衍生的两亲性单体——棕榈油脂肪酸丙烯酰胺乙酯(POFA-EA)，利用POFA-EA上亲水酰胺基团和疏水脂肪酸链的特征，设计了一种以酰胺基团作为活性点与基材形成粘结、而疏水脂肪酸作为保护的水下胶黏剂;针对长链脂肪酸链易发生移动的问题，进一步引入异冰片烯结构与脂肪酸协同形成链-环交错结构，从而增强疏水保护作用(图1)。

传统胶带型胶黏剂多为热塑性聚合物，以便实现可重复多次使用，但其制备过程存在能耗高、使用有机溶剂等缺点。因此，论文利用POFA-EA上丙烯基的光反应活性，采用光固化技术制备了一种以POFA-EA和甲基丙烯酸异冰片酯共聚的热塑性胶黏剂，该聚合物侧链同时存在脂肪酸链和异冰片烯结构。通过分子动力学模拟和实验相结合的方法验证了疏水保护策略的有效性，制备的水下胶黏剂耗散能力强、粘结强度高，能与各类基材如金属、木材、塑料等形成牢固的粘结;与金属粘结后保持在水中15天而强度不受影响，可重复粘结次数达50次(图2)。相关成果发表于材料综合类刊物Applied Materials Today。

图1 棕榈油基水下胶黏剂的设计原理(a)POFA-EA/IBOA树脂紫外光固化机理;(b)胶黏剂胶接及防水机理

图2 棕榈油基水下胶黏剂的结构与性能(a)树脂吸水性对比;(b)胶黏剂原子力显微照片;(c)对不同基材的胶接强度;(d)胶接金属15天后情形;(e)随时间变化的胶接强度;(f)胶黏剂重复使用后的强度;(g)封堵漏水

论文第一作者为林业工程专业博士生吴宇超，邱仁辉教授和刘文地教授为论文共同通讯作者，福建农林大学为唯一通讯单位。该工作得到国家自然科学基金(32171697和32071699)和福建省林业局林产工业重点科技攻关项目(2021FKJ02)的资助。