研究人员开发出可通过改变pH值进行回收的水基粘合剂

研究小组开发出一种可逆水性胶水，在中性pH值范围内具有良好的粘合力，但在强酸性或碱性环境中可以再次剥离。正如该团队在《AngewandteChemie国际版》杂志上所写的那样，这种基于静电相互作用的新型粘合剂系统的粘合强度介于结构粘合剂和压敏粘合剂之间。这种新型粘合剂还可以粘合“困难”的表面，例如防水聚丙烯。

结构粘合剂系统，例如双组分粘合剂，在反应时形成化学键，并且不能沿着粘合剂界面再次分离。另一方面，压敏粘合剂(例如透明胶带)可以通过拉动干净地去除。英国纽卡斯尔大学的AdrianaSierraRomero、KatarinaNovakovic和MarkGeoghegan现在找到了实现粘附和分离的替代途径：电荷相互作用促进界面上的结构键合，该结构键合可以被中和，从而再次溶解。

为了获得电荷相互作用，该团队开发了两种单独的水基聚合物分散体应用于表面。在两种分散体中，基础聚合物都是由廉价的市售组分苯乙烯和丙烯酸丁酯组成的共聚物。

对于一种分散体，研究人员在颗粒上涂有表面活性剂月桂基硫酸盐和聚合丙烯酸，它们一起在中性至碱性pH范围内提供负电荷。对于另一种分散体，他们用多糖壳聚糖涂覆颗粒，该多糖壳聚糖在中性或酸性环境中含有带正电的氨基。

两种聚合物分散体在各种表面上形成粘性涂层。研究人员随后观察到，当接触时，由于薄膜内正电荷和负电荷之间的静电相互作用，涂层表面紧密地粘在一起。

即使在潮湿或潮湿的环境中也是如此，这通常会对水基粘合剂产生不利影响。然而，当pH值调整到一个极端或另一个极端时，通过添加强酸或强碱，胶水内的负电荷或正电荷被中和，粘合力消失。

研究小组表示，pH敏感粘合剂系统可以作为一种新型、可回收的中间立场，介于具有固定化学键的结构粘合剂和通过物理相互作用粘合的剥离粘合剂膜之间。他们还强调，他们的新型静电胶可以很好地粘附在高度防水的聚丙烯表面上，否则很难用水性粘合剂系统进行处理。

最后，该团队建议将大豆油中的生物基材料整合到基础聚合物中，进一步朝着环保、可回收的粘合系统迈出一步。