[发明专利]可逆的干粘合剂

说明书

[0001]本申请要求2007年4月20日提交的美国临时申请No. 60/925,418的利益。

技术领域

[0002]本申请一般涉及的领域包括环氧干粘合剂的组合物 (composition of epoxy dry adhesives)。

背景技术

[0003]壁虎足垫，在其上具有纳米毛(nanohair)结构，为灵活的干 粘合剂的实例。壁虎粘附的工作原理是该纳米毛结构允许脚垫与相对表 面最大接触，与其粗糙度和化学组成无关。这是由纳米毛实现的，纳米 毛较长且从脚垫以一定角度突出以便相邻的纳米毛可以接触相对表面， 无论所述相对表面的地形结构如何。最大接触进一步使壁虎脚垫和相对 表面之间可以累积数百万个小的范德华(在微牛顿的范围内)相互作用， 导致整个粘附力(拉脱力(pull-off force))为约10N/cm²。然而，当该脱 附力(detaching force)以剥离的方式(in a peel-off mode)应用时，通 过克服相应于非常小的面积的小粘附力逐渐地实现完全脱附。因此，粘 附容易逆转。总的来说，壁虎粘附的吸引力在于如下组合：粘附强度(10 N/cm²)、可逆性和适合于就表面粗糙度和组成而言的各种表面的能力。 壁虎粘附的上述独特特征刺激了制备合成的、灵活的干粘合剂的科学研 究的努力，所述粘合剂使用与壁虎足部相同的原理工作。迄今为止，两 种最好的合成壁虎粘合剂显示出对玻璃的最大拉脱粘合强度为3和10 N/cm²。在仅仅一次或两次附着/脱附循环后，这两种粘合剂都遭受严重 的粘附损失，这是因为纳米结构的破坏和侧向坍塌(lateral collapse)，后 者指壁虎脚垫的相邻纳米毛彼此结合。另外，合成的壁虎粘合剂生产费 用高，并且事实上大批生产十分困难。

发明内容

[0004]本发明的一个实施方案包括类似于壁虎足垫起作用的干粘 合剂。

[0005]本发明的一个实施方案包括产品，含有弹性环氧干粘合剂 (elastomeric epoxy dry adhesive)，其从不锈钢304合金基材(SS304)的 拉脱强度为1-200N/cm²。

[0006]本发明的一个实施方案包括含有脂肪族二环氧化物 (aliphatic diepoxy)和二胺固化剂(diamine curing agent)的组合物。

[0007]本发明的另一个实施方案包括方法，其包括固化组合物，所 述组合物包含脂肪族二环氧化物和二胺固化剂，以提供能粘附到表面的 弹性环氧干粘合剂，其从SS304基材的拉脱强度大于10N/cm²，且从相 同基材的剥离力为1N/cm或更小。

[0008]本发明的另一个实施方案包括方法，其包括提供由包含脂肪 族二环氧化物和二胺固化剂的组合物制成的弹性环氧干粘合剂，将该粘 合剂放置在表面上，用力使该粘合剂预先加上载荷以便该粘合剂具有从 SS304基材的大于10N/cm²的拉脱强度，使用1N/cm²或更小的剥离力 从相同的基材上剥离该粘合剂，并重复所述附着和剥离步骤超过六次。

[0009]本发明的其它示例性实施方案将根据下文提供的详细说明 变得显而易见。应当理解本发明的详细说明和具体实施例虽然公开了本 发明的示例性实施方案，但仅仅是用于阐述目的，而不意味着限制本发 明的范围。

附图说明

[0010]根据详细说明和附图将更充分地理解本发明的示例性实施 方案，其中：

[0011]图1图解了Jeffamine D-230和NGDE的化学结构。

[0012]图2图解了在干环氧粘合剂的刚性背层上的拉脱力。

[0013]图3为拉脱强度对附着/脱附循环数的关系图。

[0014]图4图解了干粘合剂的剥离力。

[0015]图5图解了EPON 826和十八烷基胺的化学结构。

具体实施方式

[0016]下述实施方案的描述本质上仅仅是示例性的，决不意味着限 制本发明、其应用或用途。