西南科技大学魏勇、王山林团队AFM：新进展！高效电致剥离可循环离子压敏胶

压敏胶广泛应用于消费电子、汽车制造、医疗器械等先进制造领域，但现有商用压敏胶粘接在拆卸返修过程中，粘接零部件极易损坏（尤其是铜箔、石墨等脆弱零部件），往往造成巨大的资源浪费。针对这一问题，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离子压敏胶（本团队命名为ionoadhesives）。2025年1月17日，该研究以题为“Electrically Detachable and Fully Recyclable Pressure Sensitive Ionoadhesive Tapes ”在线发表在《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。

图1.图文摘要

【离子压敏胶的设计】

作者首先合成了一种聚离子液体压敏胶，然后在其中构建多重非共价相互作用，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。

图2.离子压敏胶的设计思路

【离子压敏胶的结构与粘接性能】

制备的离子压敏胶具有很宽的工艺窗口（>3天），具备优异的粘接性能与持粘能力。界面韧性高达1.8 kJ/m 2；剪切强度高达4 MPa；静态持粘500g砝码悬挂>20天；而且，这款压敏胶还能够牢固地粘接各种金属、非金属材质，界面韧性远远超过常见商用压敏胶。本文对离子压敏胶内部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。

图3.离子压敏胶的结构与粘接性能

图4.离子压敏胶的结构与粘接性能

【离子压敏胶的电致剥离行为】

通过分子设计与调控，离子压敏胶的离子电导率可达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，从而实现粘接体系的高效电致剥离。值得一提的是，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5.离子压敏胶的电化学性能与致剥离行为

【离子压敏胶的循环粘接】

并且，该研究发现，离子压敏胶还具备出色的循环粘接能力，电致剥离后的胶层与基材都可以多次循环粘接使用。本工作对离子压敏胶的循环粘接机理进行了详细阐述。

图6.离子压敏胶的循环粘接与机理

【广泛应用前景】

这一研究成果为压敏胶粘接的高效电致剥离提供了新的思路，从移动电子产品到汽车制造，再到医疗器械，该离子压敏胶的应用潜力巨大。未来，随着更多新材料的应用和技术的不断进步，我们相信，压敏胶将为更多行业带来革新，助力实现更高效、更安全的工作与生活环境。

作者介绍：

第一作者岳麒麟，是西南科技大学材料与化学学院2023级硕士研究生，研究方向为高效电致剥离离子压敏胶粘剂的设计与性能研究。

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 Materials, 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100余万元），研究成果服务于中物院、九洲等多个企事业单位。

原文链接：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202423865

来源：高分子科学前沿

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