离子液体新应用?离子液体助力水下粘合剂开发

2024-11-19 10:00:56 sh默尼 12

水下粘合剂可在水中粘附于基材表面,广泛应用于可穿戴设备、水下通信和药物输送等领域。然而,目前大多数粘合剂只适用于干燥条件,在水中时界面处的水合层会阻碍粘合剂与基材之间的接触。此外,水还会扩散到粘合剂中,使粘合剂膨胀而导致粘合失效。因此,开发具有强粘性和多功能性的新型水下粘合材料是一项重要挑战。水凝胶具有柔软、灵活和高粘合强度等优点,也被广泛用作粘合剂。但由于其亲水性,水凝胶在水中会溶胀或溶解,这极大地影响了其粘合性能。


为了提高水凝胶的湿粘附强度,人们开发了一些策略,如引入疏水基团、增加静电相互作用和设计特殊结构等。要提高粘合剂在水中的粘合强度,需要几个条件:一是需要适量的亲水链段来破坏水化层,激活粘附表面;二是在潮湿环境中通过疏水结构防止材料吸水和膨胀,保护亲水单元与基材之间的相互作用而不受水分子的影响。通过调节亲/疏水分子的组成,可以去除界面水层,实现紧密的界面粘附。其中,离子液体(IL)可通过改变阴阳离子的结构来调节亲/疏水性,提供界面相互作用,从而提高材料与界面之间的键合强度。

基于此,苏州大学严锋团队通过共聚1-羟丙基-3-乙烯基咪唑鎓双(三氟甲烷磺酰)亚胺([HPVIm][TFSI])2-甲氧基乙基丙烯酸酯(MEA)和硼酸(BA),得到了一种独特的聚(离子液体)(PIL)弹性体粘合剂(PIEA),为开发智能水下粘合剂提供了新的策略。


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