通过原位微相分离获得超强离子凝胶粘合剂

2025-01-22 12:46:29 sh默尼 9

与缝纫和焊接等传统方法相比,粘合剂在医疗、航空航天、机器人和可穿戴设备的粘合应用中具有明显的优势。特别是在工业环境中,坚固耐用的粘接对安全至关重要。因此,如何提高粘合剂性能以满足不断变化的应用要求是一项挑战。随着对粘合剂需求的不断增长,聚氨酯、环氧树脂、水凝胶和离子凝胶等多种材料应运而生。其中,离子凝胶因其带电物种的存在而具有强大的界面相互作用,是一类新兴粘合剂。离子凝胶中的离子液体(ILs)具有热稳定性和电化学稳定性,使其特别适合在恶劣环境中使用。但ILs的增塑作用却削弱了离子凝胶的机械性能和粘合性能。


要获得高性能的粘合剂,需要平衡界面粘合力和内聚力。最近的研究表明,在水凝胶结构中诱导相分离可同时增强粘合力和内聚力。相分离有助于通过消散能量提高内聚力,而聚合物相则通过增强与基底的相互作用来提高界面粘附力。此外,疏水相还能促进界面水分的去除,从而改善与基底的接触。虽然相分离技术在增强离子凝胶材料的韧性方面已显示出前景,但其在改善界面粘附性能方面的潜力仍有待研究。

基于此,香港中文大学(深圳)张祺中国科学院长春应用化学研究所段晓征团队制备了一种特殊的离子凝胶粘合剂(图1),它由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲磺酰)亚胺(EMITFSI)中共聚而成,旨在通过增强内聚力和界面粘合力实现超强的粘合性能。


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