胶粘剂广泛应用于
消费电子、汽车制造等先进制造领域，
按照实施方式，胶粘剂可分为结构胶（液态胶）和压敏胶（胶带），其中压敏胶带使用简单、只需要轻微施加压力，即可实现粘接，在实施应用中非常广泛。但现有
商用压敏胶粘接在拆卸过程中，粘接部件极易损坏，造成巨大的资源浪费。本团队前期研究证实
(Macromolecules, 2024, 57, 9355-9366
；
Chemical Engineering Journal, 2024, 491, 151967
；
ACS Applied Polymer Materials, 2023, 5, 7328; ACS Applied Materials & Interfaces, 2022, 14, 41456)
，利用
离子胶粘剂（
ionoadhesive
）
快速的界面电化学反应，可以实现粘接体系的
高效电致
剥离拆卸
。然而，现有公开发表的学术论文，均为液态胶水，能不能设计出一款可以高效电致剥离的压敏胶带，依然是一个未知数；而且，现有共混型离子胶粘剂存在的液体泄漏问题，严重影响粘接体系的环境可靠性与服役寿命。
针对
以上
问题，西南科技大学
魏勇
、
王山林
团队
设计了一种高粘接强度，且能高效电致剥离的
全固态（
Liquid-free
）
离子压敏胶
，
该研
究近日
以题为
“Electrically Detachable and Fully Recyclable Pressure Sensitive Ionoadhesive Tapes ”
发表在
《
Advanced Functional Materials
》
上。
西南科技大学
2023
级硕士研究生岳麒麟为第一作者，西南科技大学魏勇和王山林为通讯作者。
该研究得到国家自然科学基金
和西南科技大学博士基金
的支持。
值得注意的是，
文中
出现的“
i
onoadhesive
”是一个
新
单
词，
2024
年
5
月第一次在
本团队发表
的文章中
得以
体现
（
Chemical Engineering Journal, 2024, 491, 151967
）。“
i
onoadhesive
”
是
ionic conductive adhesive
的缩写形式，
“
iono
”
意思是离子的或离子导电的，
“
adhesive
”
意思是胶粘剂，
那
i
onoadhesive
就是离子胶粘剂
的意思，
ionoadhesive
这个词
的命名，
借鉴了本领域离子凝胶（
ionogel
）和离子弹性体（
ionoelastomer
）的命名方式。
离子胶粘剂的典型特征就是其电致剥离行为
。
在本文中，
作者
首先以丙烯酸异辛酯为软单体、离子单体为硬单体、丙烯酸为功能单体，采用溶液聚合，合成了一种聚离子液体（
PIL
）压敏胶，然后在其中引入有机金属盐，构建多重非共价相互作用（
Multiple NCIs
），多重非共价相互作用不仅可以增强物理交联确保高机械性能，还可以促进有机金属盐的解离增加离子浓度，从而实现机械性能与离子传输性能的协同调控，进而制备了一种高粘接强度、高离子传输，且能够高效电致剥离的离子压敏胶。本文详细探讨了离子压敏胶的合成工艺，以及离子链段、功能链段对离子压敏胶性能的影响与机制。
图
1.
图文摘要
从
图
2
可以看出，制备的离子压敏胶适用于各种金属、非金属材质的粘接，界面韧性远超常见商用压敏胶，最
高
可
达
1.8 kJ/m
2
；剪切粘接强度高达
4 MPa
。本文对离子压敏胶的结构与相互作用机制及其对离子压敏胶性能的影响机理进行了详细探讨。而且，制备的离子压敏胶的离子电
导率
高达
8.8E
-4 S/m
（界面韧性依然可以达到
1.6 kJ/m
2
），在粘
接体系两端施加电压后，离子载流子迅速定向迁移至
粘接界面，并发生快速的界面电化学反应，使得本文设计的
压敏胶粘接能在
安全电压
（小于
30 V
）通电
1
分钟
以
内达到
90%
以上的电致剥离效率
（
图
3
）
。
此外，该研究还发现，制备
离子压敏胶还具备出色的循环粘
接能力，本工作对离子压敏胶的循环粘接机理进行了详细阐述（
图
4
）。总之，本研究通过构建多重非共价相互作用，实现了机械性能与离子传输性能的协同调控，进而制备了一种高粘接强度、高离子传输，且能够高效电致剥离的离子压敏胶。这一研究为压敏胶粘接的高效电致剥离提供了新的思路，有理由相信，该压
敏胶将为更多行业带来革新。
图
2
.
离子压敏胶的结构与粘接性能
图
3
.
离子压敏胶的电
化学性能与
致剥离行为
图
4.
离子压敏胶的循环粘接与机理
原文链接：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202423865
通讯
作者介绍：
通讯作者
魏勇
，副教授，硕士生导师，
四川省
“
天府峨眉计划
”
青年人才，西南科技
大学
高层次人才。主要从事
离子胶粘剂（
ionoadhesives
）的设计与相关
机理研究。主持
参与
国家自然科学基金
、四川省自然科学基金、
西南科技大学博士基金等项目，
在
Advanced Functional Materials,
Macromolecules,
Chemical Engineering Journal
等期刊发表论文
20
余篇，申请国家发明专利
6
件。
通讯作者
王山林
，副教授，硕士生导师，四川省学术和技术带头人后备人选，中国机械工程学会材料分会委员、全国材料与器件科学家智库功能材料与器件专家委员、全国研究生教育评估监测专家库专家。主要从事表界面防护
、粘接
材料的设计
、
开发
与应用
，先后主持国家自然科学基金面上、青年等科研项目
10
余项
,
在
Advanced Material
s
,
Advanced Functional Materials,
Macromolecules,
Chemical Engineering Journal
等期刊发表论文
20
余篇，申请国家发明专利
20
余件（
单项专利转化
最高金额
10
0
余
万元），研究成果服务于中物院、九洲等多个
企事业
单位。
点击下方“
阅读原文
”可下载该篇论文
。
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