湖南大学离子液体超分子聚合物粘附质料领域取得重要研究结果
在粘合剂研发历程中，如何平衡内聚力和界面粘协力一直是一个挑战。湖南大学质料科学与工程学院张世国教授团队针对这一难题，提出了一种立异的要领，接纳自发聚合的质子离子液体（Protic Ionic Liquids, PIL），为破解这一瓶颈带来了新希望。
该团队在国际知名综合类期刊《Nature Communications》（IF=17.694）上宣布了题为“Small-molecule ionic liquid-based adhesive with strong room-temperature adhesion promoted by electrostatic interaction”的研究论文�？翁庾椴┦垦芯可趴∥谝蛔髡�，张世国教授为唯一通讯作者。
大宗研究标明，胶粘剂的粘接强度和胶粘剂与被粘物之间的作用力以及胶粘剂分子之间的作用力有关。古板胶粘剂一般接纳基于共价键的古板聚合物作为有效身分。然而，高分子量的聚合物胶粘剂在使用时通常难以实现良好的界面浸润效果，并且易于形成较厚的粘接层，在造成资源浪费的同时还限制了其在柔性器件中的应用。将低分子量有机物直接作为胶粘剂使用可以巧妙规避古板聚合物胶粘剂制备和应用历程中泛起的上述问题。尽管如此，低分子量有机物相较于聚合物相对较弱且难以平衡的内聚强度和界面粘附强度一直是阻碍其应用于胶粘剂领域面临的重大挑战之一。
离子液体超分子聚合物粘附质料的粘附性能测试与粘附机理解释
针对上述要害问题，张世国教授团队将离子液体（IL）片段嵌入具有大宗强氢键相互作用的有机分子骨架中，制备出了室温四周体现出极高粘接强度的基于离子液体的超分子聚合物粘附质料。离子液体基团的引入，不但可以通过阴、阳离子间的静电相互作用提高质料自己的内聚强度，并且能有效抑制刚性和有序氢键网络的形成，释放更多能在界面处形成氢键的氢键供体/受体，提高界面粘附强度，从而实现小分子离子液体在种种基底外貌的高强度粘附。并且，将其与碳纳米管结合可以进一步制备出具有一定导电性、自愈合行为和电控粘附性的复合型胶粘剂。
这是该团队在前期高粘附性聚离子液体质料研究的基础上（Adv. Mater. 2021, 33, 2100962）取得的最新进展之一。该项研究获得了国家外洋高条理人才计划项目、国家自然科学基金、湖南省“揭榜挂帅”项目等基金项目的支持。
(文章来源：湖南大学质料科学与工程学院)
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