自愈聚离子液体水下粘合剂的制备与研究

2024-10-25 13:51:14 sh默尼 9

开发具有强附着力和通用性的新型水下粘合材料是一个重要的挑战。粘合剂要提高其在水中的粘附强度需要几个条件。首先,需要适量的亲水性链段来破坏水化层,激活粘附表面。其次,疏水结构将潮湿环境中的水层排干,防止吸水和膨胀以保持内聚强度,同时保护亲水单元与底物之间形成的相互作用不受水分子的影响。通过调节亲疏水分子组成,可以去除界面水层并实现紧密的界面结合,从而有助于开发更强的水下粘合剂。

近日,苏州大学严锋教授团队通过疏水离子液体单体([HPVIm][TFSI])与丙烯酸2-甲氧基乙酯(MEA)的共聚,加入硼酸(BA)形成硼酸酯动态交联,合成了一种具有高强度、高韧性、高自愈能力和高离子导电性的聚离子液体弹性体胶粘剂(PIEA)。由于硼酸酯在水中解离,导致离子液体侧链末端的羟基暴露出来,与底物之间发生非共价相互作用,在没有任何外部预载的情况下,PIEA的粘附强度在12 h后可以自发地从几乎没有粘附增加到314 kPa。此外,PIEA可以开发用于软传感器或离子电极,以实现水下探测和通信。该策略为新型水下智能胶粘剂的开发提供了广阔的应用前景。
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