关键词：液晶反应单体RM257、侧链型单官能液晶单体RM105、侧链液晶弹性体（SC-LCE）、主链型液晶弹性体（MC-LCE）
Pendant Side-Chain Liquid Crystal Elastomers with Enhanced Viscoelastic Dissipation for Phase-Dependent Pressure-Sensitive Adhesion
AFM，30 September 2026，e78771
https://doi.org/10.1002/adfm.78771
一、研究背景
压敏胶在电子器件组装、柔性制造、智能界面等领域具有广泛应用。传统商用压敏胶通常难以同时实现高粘接强度与按需无损脱粘，循环使用性能较差，多次粘接后易出现残胶、粘附性能快速衰减等问题，限制了其在可拆装电子器件、可回收器件领域的应用。液晶弹性体（LCE）兼具液晶取向有序性与橡胶弹性，其分子有序-无序相转变可诱发显著的力学性能突变，是构筑刺激响应型粘附材料的理想基质。
传统主链型液晶网络因交联密度、玻璃化转变温度较高，材料脆性大，难以满足压敏胶的Dahlquist模量要求。侧挂介晶型液晶弹性体（SC-LCE）将液晶基元悬挂于聚合物主链侧链，可在保留液晶相转变能力的同时实现网络拓扑结构与粘弹性的调控，为解决上述问题提供了可能。本文采用链转移介导自由基聚合制备侧链型液晶弹性体网络，通过调控交联密度优化材料粘弹性耗散行为，实现了基于液晶/各向同性相转变的粘附力大幅切换，系统探究了材料的热力学性能、流变行为、微观结构与粘附循环性能，可为新一代可循环、无残胶智能压敏胶提供设计思路。
二、实验部分
1、侧链液晶弹性体（SC-LCE）制备
选用RM257、RM105两种丙烯酸酯类液晶单体，搭配二硫醇链转移剂EDDT与光引发剂，通过紫外光引发链转移自由基聚合制备侧挂介晶型液晶弹性体（SC-LCE），同时制备主链型液晶弹性体（MC-LCE）作为对照样品。通过调控RM105/RM257单体配比，制备得到一系列不同交联密度的LCE薄膜样品。
2、材料表征
采用动态力学分析（DMA）测试材料储能模量与损耗因子随温度的变化规律；通过差示扫描量热法（DSC）表征玻璃化转变温度(T_g)与液晶-各向同性相转变温度Tni；利用偏光显微镜（POM）观测液晶相与各向同性相的微观织构；通过流变测试表征材料粘弹性特征；采用剥离强度测试对不同相态下的粘附性能进行定量表征；通过循环粘接-脱粘实验评价材料的可重复使用性能。
3、粘附性能测试
分别在液晶相（25 ℃）与各向同性相（60 ℃）条件下测试材料剥离强度，对比相转变前后的粘附力差异；连续开展50次粘接-脱粘循环，记录粘附力变化，并与商用压敏胶的性能进行对比。
三、结果与讨论
流变与热学测试结果表明，引入侧挂介晶结构并通过链转移聚合降低交联密度后，体系玻璃化转变温度显著降低，储能模量降至Dahlquist准则阈值以下，成功将刚性液晶网络转变为柔性压敏材料。该材料具有宽温度范围的粘弹性耗散区间，损耗因子较高，有利于界面应力耗散，可实现高强度粘附。偏光显微镜观测结果证实，材料在室温下呈现典型液晶织构，升温至相变温度后转变为各向同性态，液晶有序性消失。
粘附测试结果显示：当材料处于液晶有序相时，网络粘弹性耗散充分，剥离强度可达1450 N・m⁻¹；发生液晶-各向同性相变后，分子有序结构瓦解，粘附力骤降至9 N・m⁻¹，实现了近100%的粘附力关闭，脱粘后基材表面无胶层残留。循环测试结果表明，该SC-LCE压敏胶可稳定循环50次，粘附性能无明显衰减；而商用压敏胶仅经过5次循环后粘附强度即出现大幅下降，证明侧链型LCE的拓扑结构赋予材料优异的抗疲劳可重复粘附性能。
本工作的核心创新在于通过拓扑结构调控粘弹性耗散，结合侧链介晶设计与链转移聚合方法，在同一材料体系中整合了液晶相转变特性与压敏粘附功能，解决了传统压敏胶难以同时兼顾强粘附、按需脱粘与多次循环使用的矛盾。
四、结论
本研究设计并制备了侧挂介晶型液晶弹性体压敏胶，利用链转移自由基聚合调控网络拓扑结构，在维持液晶相转变能力的同时降低了材料交联密度与玻璃化转变温度，满足了压敏胶的模量要求。该材料依靠液晶/各向同性相转变实现粘附力的大幅可逆切换，室温液晶相下具有超高剥离强度，升温相变后可实现快速无残胶脱粘，且具备优异的粘接-脱粘循环稳定性。该拓扑调控粘弹性耗散策略为可回收电子封装、智能可拆卸界面领域高性能可重复压敏胶提供了新的材料平台。
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