宁波工程学院材料实验室已开发出一系列新型生物基可降解胶黏剂。为全面验证其环保性能与循环利用可行性,暑期社会实践团在张若愚老师指导下,系统设计并开展了“循环使用稳定性”与“土壤降解行为”两大核心验证实验。团队首先对多组分样品进行粘附剪切强度测试,筛选出最优配比;随后采用“溶解-再固化”工艺,依次开展六轮回收循环实验,逐次评估强度恢复率;同步启动土壤降解模拟测试,记录第0、1、3、7天的宏观形貌与残余质量变化,旨在构建从“循环再生”到“环境归趋”的全链条评价体系
拉伸剪切“把脉”,锁定最佳配比
正式开展循环与降解评价实验之前,团队需从七种不同配比的样品中筛选出粘附剪切性能最优的基础配方。实践团采取“轮换实操、分组观摩”的分工模式:六位成员各负责一种配比,独立完成从烘料、制膜到拉伸测试的全流程,其余成员则从旁观摩学习。

图为团队从烘箱取样。段学明 供图
当七位成员陆续完成各自的配比测试,数据汇总比对,最优配比在清晰的规律中浮出水面时,大家收获的不仅是一组合格的实验数据,更是一次从旁观到亲历、从生疏到规范的完整历练。对多数成员而言,这是大学阶段第一次独立完成一套完整的材料制备与力学测试流程——每一个数据背后,都凝聚着成员们从陌生到娴熟的真实历练。

图为制膜场景。段学明 供图
回收循环“验身”,六轮循环可续
配方筛选完成后,实践团随即对最优配比开展循环回收实验,以验证材料在多次“溶解再固化”过程中的性能保持能力。实验对已测试后的样品进行回收,将回收的胶粘剂浸入无水乙醇溶解,经去离子水调节后转移至真空烘箱重新固化成型,再经制膜、拉伸测试获得新一轮的粘附剪切强度数据,至此完成一轮循环。

图为测试场景。王弋涛 供图
七位成员各负责一轮循环,依次接力推进。随着循环次数的增加,操作流程日趋熟练,但每一轮实验所耗费的时间与精力并未减少——制膜的手感、烘干的时机、测试前试样状态的确认,每一步都需要同等程度的专注。当循环推进至第五轮、第六轮时,重复操作带来的枯燥感再度袭来,但成员们的心态已悄然转变:不再将重复视作负担,而是从中捕捉每一次细微的数据波动,判断材料性能的衰减趋势。
土壤掩埋“追踪”,七日降解有迹
循环回收实验同步推进的同时,实践团启动了土壤降解实验。
将绿色胶黏剂经平板硫化仪热压成厚度均匀的薄膜,裁剪为边长20毫米的正方形样片,粘附于金属板表面,整体埋入预先采集的自然土壤中,确保完全掩埋,以模拟实际废弃场景中胶黏剂随粘接部件一同进入土壤的真实状态。团队以埋入当日为第0天,分别在第1天、第3天、第7天取出金属板,放置于洁净台面上进行拍照记录,通过宏观形貌的时序变化直观呈现材料的降解进程。取样操作看似简单,却考验着团队的细致与耐心。埋样当天需确保样片完全覆盖且掩埋深度一致,取样时则要小心拨开土层,避免扰动样片表面。四组时间节点的照片并排比对,从第0天的表面光洁、边缘清晰,到第7天的斑驳初现、轮廓模糊,降解痕迹在对比中渐次显现。材料在自然环境中确实发生了可观察的消解,这为“可降解”的绿色设计提供了最直接的视觉证据。

图为土壤取样。徐嵩智 供图
从配方筛选的“第一次独立操作”,到循环再生的”六轮枯燥坚守“,再到土壤归趋的“七日追踪观测”,这一系列数据背后,是科研严谨性与团队协作力的双重磨砺。此次实验不仅为生物基胶黏剂的绿色循环利用建立了初步的技术评价体系,更在实验室中生动诠释了”把论文写在祖国大地上“的实干精神。团队后续将基于本轮数据,进一步优化材料配方,为推动胶黏剂产业的绿色转型提供更为坚实的科学支撑。
撰文 | 张梦波
图片 | 段学明 王弋涛 徐嵩智
审核 | 申永康 张海羿
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