由于膠粘劑的水敏性，在水性環境中的粘附往往受到基材表面水層的阻礙，極大地限制了應用環境。因此，開發具有強附著力和通用性的新型水下粘合材料是一個重要的挑戰。粘合劑要提高其在水中的粘附強度需要幾個條件。首先，需要適量的親水性鏈段來破壞水化層，激活粘附表面。其次，疏水結構將潮濕環境中的水層排干，防止吸水和膨脹以保持內聚強度，同時保護親水單元與底物之間形成的相互作用不受水分子的影響。通過調節親疏水分子組成，可以去除界面水層并實現緊密的界面結合，從而有助于開發更強的水下粘合劑。
為了解決這一問題，蘇州大學嚴鋒教授團隊通過疏水離子液體單體（[HPVIm][TFSI]）與丙烯酸2-甲氧基乙酯（MEA）的共聚，加入硼酸（BA）形成硼酸酯動態交聯，合成了一種具有高強度、高韌性、高自愈能力和高離子導電性的聚離子液體彈性體膠粘劑（PIEA）。由于硼酸酯在水中解離，導致離子液體側鏈末端的羥基暴露出來，與底物之間發生非共價相互作用，在沒有任何外部預載的情況下，PIEA的粘附強度在12 h后可以自發地從幾乎沒有粘附增加到314 kPa。此外，PIEA可以開發用于軟傳感器或離子電極，以實現水下探測和通信。該策略為新型水下智能膠粘劑的開發提供了廣闊的應用前景。該工作以“Strong, Spontaneous, and Self-Healing Poly(ionic liquid) Elastomer Underwater Adhesive with Borate Ester Dynamic Crosslinking.”為題發表在《Advanced Materials》上。
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