尽管水基粘合剂具有环保优势，但仍面临诸多挑战。其中一个主要问题是在各种基材上实现高粘附强度（尤其是在潮湿的条件下），由于水基体系的固有特性，这是很难做到的。此外，水的挥发性还会导致形成气泡和干燥不均匀等问题，从而影响粘合剂的性能和外观。

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不仅如此，制备具有高固含量和低粘度的水基胶粘剂，技术要求较高。因为这需要精确地平衡各种成分以实现所需性能，同时不影响粘合剂的稳定性。为了充分发挥水基粘合剂在各种工业应用中的潜力，这些问题需要得到解决。

据外媒报道，最近，由华南理工大学副教授陈坤领导的团队通过开发POT-PVA纳米复合材料，在粘合剂技术方面取得重大突破。这些纳米复合材料是通过结合聚乙烯醇（PVA）与带四个负电荷的1nm Keggin型多氧钨酸簇（POT）而制成的。所制得材料对亲水表面表现出卓越的粘附性，具有较高的交联密度，断裂能超过6.23 kJ·m−2。

POT的混沌效应降低了PVA的结晶度，从而增强聚合物链动力学，并在零下196℃至零上100℃的宽温度范围内实现强大的粘合性能。这项创新解决了水基粘合剂的关键挑战，为实现环保、多功能和耐用型粘合剂提供了解决方案，适合各种应用和极端条件。

这项研究发表在期刊《纳米研究（Nano Research）》上。陈坤副教授表示：“这一突破解决了水基胶粘剂的关键挑战，例如干燥速度慢、在潮湿条件下粘合强度弱，以及难以在低粘度下实现高固体含量等。这种POT-PVA纳米复合材料不仅克服了这些局限性，而且为适合广泛应用和极端条件的环保、多功能和耐用粘合剂设定了新标准。”

POT具有多种形状和大小，从简单的球形簇到更复杂的笼状结构。Keggin型POT具有较高的热学和化学稳定性，并且可以用作氧化还原活性物质、催化剂，甚至是超分子组装的构件。它们具有可调性，以及与各种基质相互作用的能力，因此在材料科学、催化和传感技术等领域具有价值。Keggin型POT的混沌效应降低了PVA的结晶度，从而增强聚合物链的动力学。这不仅提高了粘附性，而且可以保持粘合剂的柔韧性和耐久性。

各个行业对高性能、环保的粘合剂的需求都在增长。传统粘合剂在极端条件下往往难以保持性能，从而限制了它们的应用。这项研究中开发的创新纳米复合材料结合PVA的优点和POT的独特性质，有助于解决这些挑战。POT-PVA纳米复合材料在前所未有的温度范围内（零下196℃至零上100℃）表现出强大的粘合性能。它们具有热稳定性，因此非常适合用于极端环境，如低温和高温应用。

这项研究中引入的POT-PVA纳米材料让人们得以一窥未来，即粘合剂不仅在极端条件下可以表现出色，同时具有环境可持续性。通过提供能够承受极端条件的粘合剂，这有望彻底改变建筑、汽车、航空航天和电子等行业。此外，这些粘合剂具有环保特性，符合全球降低环境影响的目标。