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通過原位微相分離獲得超強離子凝膠粘合劑

2025-01-22 12:46:29 sh默尼 17

與縫紉和焊接等傳統方法相比,粘合劑在醫療、航空航天、機器人和可穿戴設備的粘合應用中具有明顯的優勢。特別是在工業環境中,堅固耐用的粘接對安全至關重要。因此,如何提高粘合劑性能以滿足不斷變化的應用要求是一項挑戰。隨著對粘合劑需求的不斷增長,聚氨酯、環氧樹脂、水凝膠和離子凝膠等多種材料應運而生。其中,離子凝膠因其帶電物種的存在而具有強大的界面相互作用,是一類新興粘合劑。離子凝膠中的離子液體(ILs)具有熱穩定性和電化學穩定性,使其特別適合在惡劣環境中使用。但ILs的增塑作用卻削弱了離子凝膠的機械性能和粘合性能。


要獲得高性能的粘合劑,需要平衡界面粘合力和內聚力。最近的研究表明,在水凝膠結構中誘導相分離可同時增強粘合力和內聚力。相分離有助于通過消散能量提高內聚力,而聚合物相則通過增強與基底的相互作用來提高界面粘附力。此外,疏水相還能促進界面水分的去除,從而改善與基底的接觸。雖然相分離技術在增強離子凝膠材料的韌性方面已顯示出前景,但其在改善界面粘附性能方面的潛力仍有待研究。

基于此,香港中文大學(深圳)張祺中國科學院長春應用化學研究所段曉征團隊制備了一種特殊的離子凝膠粘合劑(圖1),它由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)1-乙基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺酰)亞胺(EMITFSI)中共聚而成,旨在通過增強內聚力和界面粘合力實現超強的粘合性能。


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