苏州大学严锋教授与南京大学王晓亮教授合作Angew ：受结冰启发的基于有机离子晶体的高强度可逆胶粘剂
胶粘剂已经成为材料加工、可拉伸电子产品等许多领域不可或缺的核心组件之一。然而，常规的固化胶粘剂难以被分离回收，一定程度上限制了材料的循环再应用。可逆胶粘剂，由于可以促进胶粘剂和基材的循环利用，近年来备受大家的关注。然而，现有的可逆胶粘剂大多存在粘合强度低或制造工艺复杂的缺陷，限制了其实际应用。
受自然界结冰/熔融所形成的可逆粘附现象的启发，苏州大学严锋教授与南京大学王晓亮教授合作，制备了一种基于有机离子晶体/聚合物凝胶的可逆胶粘剂。通过将单体N, N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)与熔融态的离子晶体(IC)原位光聚合，制备了基于离子晶体凝胶(IC gel)的可逆胶粘剂。
当所制备的离子晶体凝胶冷却到IC相变(结晶)温度以下时，胶粘剂会在凝胶/基底之间形成了一层薄且硬的离子晶体，从而赋予其较高的粘附性；在高于离子晶体的相变温度下，IC gel逐渐变成软弹性，粘附力降低并消失，并表现出优异的粘附可逆性。该方法合成的胶粘剂能够在不同的材料表面实现高强度、持久的粘附(最大粘接强度达到5.8 Mpa)。
作者还利用分子原子动力学(MD)模拟，进一步研究了IC 凝胶与玻璃和铁两种基底的相互作用能。IC-1 gel/玻璃表面的静电能远远大于IC-1 gel/铁基底，与粘附测试结果相符。通过观察胶粘剂在不同基底的运动情况，发现超强粘附源于IC 凝胶与玻璃表面SiO2形成的氢键。
此外，作者还做了很多有趣的实验，来验证IC gel的强而持久的黏附能力。例如，利用此可逆粘结剂制备的玻璃板材可以承受54公斤的成人。由于该可逆胶粘剂具有特殊的电化学性能(导体-绝缘体转变)，可以通过电阻/电容来实时监测IC gel的粘附情况。
该研究工作为高强度可逆胶粘剂的设计提供了新的思路，在可逆胶粘剂的开发和应用领域展现了一定应用前景。
论文信息：
A Superstrong and Reversible Ionic Crystal-based Adhesive Inspired by Ice Adhesion
Lili Liu, Ziyang Liu, Yongyuan Ren, Xiuyang Zou, Wansu Peng, Weizheng Li, Yiqing Wu, Sijie Zheng, Xiaoliang Wang and Feng Yan
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202100984
来源：WileyChem
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