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        新聞動態

        英國研發出可回收的水基靜電黏合劑

        發布時間:2023/11/24
          生活中許多地方要用到黏合劑,但它們黏上物體后往往難以清除,造成許多麻煩。這次,英國一所大學發明一款可回收的水基靜電黏合劑,當它們黏上物體后,只需放置強酸或強堿環境中就能脫落,實現剝離和回收的可能。
          目前商業的黏合劑,通常分為“結構性”和“壓敏性”。第一種是依靠化學物品對物體增強黏著力和拉伸強度,第二種是依靠壓力感應增強黏性(黏著力弱),常用于便利貼、掛鉤黏膠等。
           
          這次英國紐卡斯爾大學研發的新型pH值(酸堿值)黏合劑系列是利用靜電相互作用,讓其黏合強度介于結構黏合劑和壓敏黏合劑之間。這種新型黏合劑被稱為靜電黏合劑,它有一個特性,就是可以黏在難以沾黏的物體表面上,例如:防水聚丙烯。這項發明于10月底發表到《應用化學》雜志上。
          靜電黏合劑與其它水基黏合劑不同,它在潮濕環境時,黏著力并不會出現明顯下降,且分離過程不需依靠器械,這十分適合大規模的回收再利用,例如用在瓶子標簽、食品包裝上,而且它也適用于拆卸汽車零件和電子產品等多種領域。
          研究人員將苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA),以2比3的比例組成黏合劑。這種材料最容易制成,不僅價格便宜且容易從市面上取得,具有工業化量產的可能性。
          為了使黏合劑的一面含有聚陽離子(正電荷),另一面含有聚陰離子(電子),研究人員將黏合劑加入十二烷基硫酸鈉(SDS)作為穩定劑,在第二次反應中透過聚合丙烯酸(PAA)作為陰離子(電子)乳液涂抹在黏合劑的一面,而使用殼聚糖(Chi)作為陽離子(正電荷)乳液抹在黏合劑的另一面。
          在正負電荷的作用下,黏合劑就能呈現獨特的靜電黏附狀態,這時候的黏合劑就會隨著干燥,增強其黏附力。若要分離黏合劑,只需要放置在有強酸或強堿的溶液中,就能消除靜電。
          另外,他們還發現苯乙烯可以用丙烯酸酯化環氧化大豆油(AESO)替代,增強這些材料的可持續性。
          研究人員為了測試這些黏合劑,他們將黏合劑的樣品沾黏在特麗綸(PET)和聚丙烯(PP)材質上進行測試沾黏性,結果很理想,它能夠完整黏附在這些物體上面。
          隨后,他們還測試黏合劑在多少pH值的環境下會脫落,于是將黏合劑樣品放置于鹽酸(HCl)或氫氧化鈉(NaOH)溶液中觀察變化。結果顯示,當樣品暴露于pH值小于3的強酸中,或pH值大于12的強堿環境時會自動脫落,且能在兩層之間的交界面觀察到分離的狀況。
          這說明,含有丙烯酸的黏合劑在強酸環境時會被中和,導致靜電鍵消失;而含有殼聚糖的黏合劑中露于強堿環境時也會中和,導致黏附失敗。另外,這種黏合劑既使經過干燥后,進到中性且潮濕環境下,其黏性也不會降低。
          另外,研究人員發現黏合劑能夠在室溫(16至20度)下正常保存一年以上,雖然黏合劑中的膠體顆粒在存放過程中逐漸變大,但這對于黏著力的影響并不大。另外,這種黏合劑碰到丙酮和松節油會失去作用,可以作為回收該款黏合劑的方法。
          研究人員表示,這種靜電黏合劑可以作為一種新型、可回收的黏合劑系列,且特性介于具有固定化學鍵的結構黏合劑和透過物理相互作用黏合的剝離黏合劑之間。
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