11月3日，ScientificReports期刊發表了豐田中央研發實驗室為MOF/配位聚合物（CPs）開辟新的應用和發展方向的最新成果——“Dismantlable adhesives”（可拆卸粘合劑）。

論文地址：

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

（a）粘結試樣照片(b)上下基板之間粘結配置的示意圖

此次研究的背景和動機在于人們對汽車、電子、建筑材料等領域的多材料集成（如金屬+聚合物+陶瓷）有著濃厚的興趣。這面臨一個主要挑戰是：一旦異種材料復合材料粘合，拆卸（維修、回收、再利用）變得困難，通常需要機械破碎、化學處理等，這是昂貴和低效的。現有的可拆卸粘合劑不具有高粘合強度，并且不能在非常溫和的條件下（例如環境溫度水）進行拆卸。所謂“可拆卸粘合劑”是指其粘合可被刺激物（熱、光、水等）有意且容易破壞的粘合劑，它是很好的解決思路。MOFs/配位聚合物（CPs）因其良好的儲氣、催化、傳感等功能得到了廣泛的研究，但它們作為粘合劑或粘接材料的應用相對較少，本次成果恰恰填補了該領域的空白。

豐田研究人員選擇可熔融MOFs/CPs（即配位聚合物/金屬有機骨架材料，加熱后可轉變為液態）作為候選粘合劑。開發邏輯是，熔化/流動的粘合劑可以更好地潤濕基板表面，形成更緊密的接觸，提高附著力。合成的三種材料是：

Zn（HPO₄)(H₂PO₄)₂（簡稱ZPI）

Zn(H₂PO₄)₂(HTz)₂（縮寫ZPT）

Zn（HPO₄)(H₂PO₄)₂（簡稱ZPD）

他們將這些熔化的材料應用到銅基板（無氧銅）上，形成粘結接頭，然后測量剪切粘結強度，并在室溫下浸入水中測試拆卸，測試結果ZPI的剪切強度最高（約10MPa），高于先前報道的MOF/CP膠粘劑，并可與商用通用結構膠粘劑相媲美。并且，對于ZPI粘結接頭，浸入室溫水中會導致粘結強度顯著下降。浸泡60分鐘后，接頭強度顯著下降，因此手動拆卸是可行的。

豐田研究人員表示，MOF/CP膠粘劑還可能具有其他功能（例如，質子/導電、傳感），因為一些測試材料已經具有質子導電性。他們提到多功能粘合材料（粘合+添加功能的粘合劑）是可行的。這項研究為鍵合技術開辟了一條前景廣闊的道路，尤其適用于電子/封裝、多材料集成和可持續維護模塊。

編譯整理YUXI