1、海洋生物貽貝通過(guò)分泌蛋白粘液能夠迅速地黏附在金屬、玻璃、聚合物及礦物等各種表面上,甚至是極難黏附的聚四氟乙烯,就算是在波濤洶涌的巨浪沖刷下仍能緊緊黏附基材。貽貝黏附蛋白具有萬(wàn)能黏附和超強(qiáng)的防水黏附性能,且不會(huì)引發(fā)人體免疫反應(yīng),在國(guó)防和海洋工程領(lǐng)域中船舶或潛艇的防水密封膠和粘合劑、生物醫(yī)藥領(lǐng)域中軟組織快速縫合或硬組織粘接的醫(yī)用粘合劑、表面化學(xué)領(lǐng)域中材料表面功能改性的底層黏附涂層等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。然而,超低的制備量、復(fù)雜的工藝和昂貴

2、的價(jià)格限制了通過(guò)傳統(tǒng)的蛋白提取法和基因工程克隆法制備的貽貝粘合劑的應(yīng)用。
　　本論文期望能將貽貝黏附蛋白的超強(qiáng)黏附性能與聚氨酯的低成本、簡(jiǎn)單易得、結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合,制備能廣泛應(yīng)用的高性能貽貝仿生聚氨酯黏附材料。
　　本論文分別通過(guò)兩種不同的方式,即羧基(-COOH)與氨基(-NH2)的?；磻?yīng)和異氰酸酯基(NCO)與氨基(-NH2)的偶聯(lián)反應(yīng),合成了側(cè)鏈含多巴胺的貽貝仿生聚氨酯和端基為多巴胺的貽貝仿生聚氨酯,并研究了其

3、作為粘合劑或黏附涂層的相關(guān)性能。側(cè)鏈含多巴胺的貽貝仿生聚氨酯是通過(guò)合成的含羧基聚氨酯與多巴胺(Dopamine)進(jìn)行?；磻?yīng)制備。通過(guò)紅外光譜(FTIR)、核磁共振(NMR)和紫外-可見光(UV-vis)等測(cè)試結(jié)果分析表明,多巴胺成功地引入到聚氨酯的側(cè)基上;熱失重分析(TGA)結(jié)果表明,多巴胺的引入使得含多巴胺的聚氨酯相對(duì)于含羧基的聚氨酯的分解溫度提高了20 ℃左右;通過(guò)萬(wàn)能電子拉力機(jī)測(cè)試了貽貝仿生聚氨酯的粘接性能,并通過(guò)紫外-可見光和

4、流變行為測(cè)試初步探討了粘接機(jī)理。結(jié)果表明制備的側(cè)鏈含多巴胺的貽貝仿生聚氨酯表現(xiàn)了類似于貽貝黏附蛋白的萬(wàn)能黏附效果。對(duì)于金屬、玻璃和聚合物等各種基材,引入很少量的多巴胺(約2wt％)都能使粘接性能大大提高,表現(xiàn)為同時(shí)提高界面作用力和內(nèi)聚力。理論分子量分別為8800、17400、34500的貽貝仿生聚氨酯對(duì)鐵片的剪切粘接強(qiáng)度分別達(dá)到2.1MPa、3.5MPa和5.2MPa,可分別與分子量為9.8萬(wàn)、18.6萬(wàn)、25.5萬(wàn)的貽貝仿生聚肽的粘接