水下胶粘剂是水下修补、水基设备、医疗手术、伤口敷料、水下可拉伸电子器件等领域不可缺少的材料。然而,开发一种具有强力、快速、稳定粘接性能的水下胶粘剂仍然是一个巨大的挑战。
近日,东华大学武培怡教授报道了利用富氟聚离子液体(poly[MATAC][TFSI])和相应的离子液体单体([MATAC][TFSI]),研制了一种高透明离子凝胶(IG),并将其用作水下胶粘剂。
文章要点
1)得益于C-F键固有的疏水性,IG可以破坏水合层,并实现水下粘附。此外,由于IG内的[MATAC][TFSI]可以进一步被聚合,聚合后可大大提高IG的力学强度。
2)实验结果显示,基于IG聚合前良好的界面相容性和聚合后较高的力学强度,可以实现强而稳定的水下粘附。水下粘附强度高达5.18±0.27 MPa,比先前报道的大多数的水下胶黏剂粘附强度提高了一至两个数量级。此外,IG具有广泛的环境适应性,能够在强酸(1 M HCl)、强碱(1 M NaOH)和高浓度盐(1 M NaCl)溶液中实现强力粘附。
3)基于这种IG,研究人员制备了一种防水透明胶带。与商用透明胶带相比,这种防水透明胶带可在潮湿和水环境中保持优异的粘附强度,并且能够完成修补工作。
这种新型粘附性离子凝胶在水基装备、水下转移、水下软机器人等领域具有广阔的应用前景。
参考文献
Z. Yu, P. Wu, A Highly Transparent Ionogel with Strength Enhancement Ability for Robust Bonding in Aquatic Environment, Mater. Horiz., 2021
DOI: 10.1039/D1MH00461A
https://doi.org/10.1039/D1MH00461A