上交大任天辉/宁波材料所曾志翔《AM》: 基于界面亲/疏水链调节策略的水凝胶多液体环境强黏附
来源：高分子科学前沿
实现水凝胶湿粘附的关键在于液体界面层的去除和与目标表面的有效界面结合。此外，水凝胶溶胀引起的内聚破坏也会影响液体环境中的粘附持久性。大多数水凝胶粘合剂仅仅关注于水环境中的黏附行为。让水凝胶不仅在水中而且在多种液体环境（油和有机溶剂）中实现粘附仍是一项挑战。近日，上海交通大学任天辉团队和宁波材料所曾志翔团队合作提出了一种调节亲、疏水聚合物链在黏附界面除水除油原理，将磷钨酸 (PTA)引入到聚丙烯酰胺－甲基丙烯酸十八烷基酯P(AAm-co-C18)水凝胶，通过Fe3+的静电诱导作用可以将内部的亲水和疏水聚合物链在表面进行迁移重排，实现在水、油、有机溶液等多种环境中的湿粘附行为。相关工作以＂Hydrogel with robust adhesion in various liquid environments by electrostatic induced hydrophilic and hydrophobic polymer chains migration and rearrangement＂为题发表在《Advanced Materials》上。
聚合物链调节制备多液体环境黏附用水凝胶
液体环境中的湿粘附的要点在于：界面液体层的去除和有效的界面黏附基团作用。为了探究水凝胶对于界面液体层的作用，研究了未交联的PAAm水凝胶和P(AAm-co-C18)/PTA-Fe水凝胶对于界面油层和水层的排出行为。经过荧光指示剂的显示，可以看到P(AAm-co-C18)/PTA-Fe水凝胶能在预加载力的作用下排出黏附界面的液体层。通过对P(AAm-co-C18)/PTA-Fe水凝胶表面疏水链的粘附力测试，以及结合前面的表征测试，可以得出在Fe3+处理后，水凝胶表面的亲、疏水聚合物链组成发生了变化。类比于PAAm水凝胶的“聚合物链丝”的排水排油行为，P(AAm-co-C18)/PTA-Fe水凝胶在水下、油下的黏附行为也与表面的聚合物链调节有关。