近日，香港中文大學(xué)（深圳）張祺副教授研究團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所段曉征研究員團(tuán)隊(duì)在新型離子凝膠膠粘劑領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“Ultra-strong Ionogel Adhesives via in situ Microphase Separation”為題，發(fā)表在Advanced Functional Materials。文章通訊作者為香港中文大學(xué)（深圳）張祺和中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所段曉征。
膠粘劑在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要角色，廣泛應(yīng)用于建筑工業(yè)、深海探險(xiǎn)、航空航天、機(jī)器人、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療等領(lǐng)域。離子凝膠作為一種特殊的膠粘劑，具有優(yōu)異的熱、化學(xué)穩(wěn)定性、非揮發(fā)性、導(dǎo)電性能，近年來(lái)備受關(guān)注。此類膠粘劑含有大量的帶電體，可以在內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及界面上形成豐富的非共價(jià)相互作用，實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的粘附性能；然而，離子液體的塑化作用通常會(huì)限制離子凝膠的力學(xué)性能和粘附效果，因此，目前其粘附性能鮮有超越10MPa。突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路和粘附機(jī)制的局限，發(fā)展具有更高性能的離子凝膠粘材料，具有重要意義。
圖1. 微相分離離子凝膠膠粘劑的結(jié)構(gòu)與粘附性能示意圖
圖2. 離子凝膠膠粘劑的粘附性能測(cè)試結(jié)果
圖3. 離子凝膠相分離和性能表征
圖4. 界面相分離及粘附能的分子動(dòng)力學(xué)模擬
本研究通過(guò)引入微相分離結(jié)構(gòu)，提高本體能量耗散能力并對(duì)界面相互作用進(jìn)行重排，實(shí)現(xiàn)了離子凝膠本體內(nèi)聚能和界面黏附能的同時(shí)提升，進(jìn)而在多種基材上實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)的粘附性能。這種新穎的粘附增強(qiáng)策略為新型膠粘劑材料的發(fā)展提供全新的思路與見(jiàn)解。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202417011
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