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常见问答

“逆天”压敏胶，粘接力媲美结构胶，竟由小分子离子液体构成？

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“逆天”压敏胶，粘接力媲美结构胶，竟由小分子离子液体构成？

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视频说明

众所周知，传统胶粘剂，如聚氨酯胶、MS胶、环氧胶、丙烯酸胶、UV胶、硅酮胶等，大都采用高分子聚合物作为主要有效成分。因为聚合物拥有较高的内聚能，提供胶粘剂自身较好的内聚强度和力学性能。
即使是快干胶，尽管产品成分是由小分子组成，但也得固化交联成为高分子聚合物后，才能对被粘接的基材提供有效的粘接力。
然而，湖南大学的科研团队却反其道而行之，研发出了小分子离子液体基粘合剂（Tri-HT），在室温下表现出极高的剪切粘合力（>10MPa）
该工作以“Small-molecule ionic liquid-based adhesive with strong room-temperature adhesion promoted by electrostatic interaction”为题,发表在国际顶级期刊《Nature Communications》上。
不过，《胶界》有必要去强调的一件事是，尽管这个科研团队把这类胶称为小分子离子液体基粘合剂（Tri-HT），但它在常温下并非是液体，而是以固态形式存在。只有在高温下（e.g. 100℃），才表现为液体状态。

这款离子液体基胶合剂虽然常温下为固体，但表面是发粘的、具有很好的压敏性。只需用手指一压，就能把一个500g重的砝码粘起来，且不掉落。

而且这压敏胶还可以实现水下粘合效果：科研团队把它做成单面胶带，可以直接在水中修补/密封破洞的玻璃或者塑料瓶。
这款热熔压敏胶对不同材料都有很好的粘接效果，尤其是陶瓷和金属：该研发团队先把这款热熔压敏胶在100℃下熔融，然后涂布在被粘接的一面基材上，接着把另一个基材热压在涂敷压敏胶的基材上，构成剪切测试样件；等测试件温度见到室温25℃时，测试剪切方向粘结强度。

由上图可见，这款热熔压敏胶在金属上都表现出很好的粘结性能：对于铝（Al）、不锈钢（SS）和铜（Cu），剪切粘结强度分别是8.14、6.91和7.73MPa，而对于陶瓷(Ceramic)的粘接力更是高达10.5MPa。
这性能几乎媲美常规结构粘接胶！
对于其它各种塑料基材，也表现出不输于其它压敏胶的粘接强度。
那么，这款小分子离子液体基粘合剂到底是怎样制备的呢？
其实，设计思路并不复杂，主要是将离子液体（IL）片段嵌入到有机分子骨架中即可，其分子结构如下：