Pesquisadores desenvolvem adesivo à base de água que pode ser reciclado alterando o pH
Um adesivo eletrostático reversível à base de água foi desenvolvido através de polimerização em emulsão convencional usando materiais básicos. É composto por duas formulações, uma contendo um policátion e outra um poliânion. O desprendimento só é promovido em soluções altamente ácidas ou alcalinas, pois os polieletrólitos apresentam estados carregados distintos. Este tipo de adesivo seria útil para a reciclagem e desmontagem de produtos. Crédito:Angewandte Chemie Edição Internacional (2023). DOI:10.1002/anie.202310750 Uma equipe de pesquisa desenvolveu uma cola reversível à base de água que apresenta boa adesão na faixa de pH neutro, mas pode ser destacada novamente em ambientes fortemente ácidos ou alcalinos. Como a equipe escreve na revista Angewandte Chemie International Edition , o novo sistema adesivo, que é baseado em interações eletrostáticas, tem resistências de ligação em algum lugar entre aquelas de adesivos estruturais e adesivos sensíveis à pressão. O novo adesivo também une superfícies “difíceis”, como o polipropileno hidrorrepelente.
Os sistemas adesivos estruturais, como os adesivos de dois componentes, formam ligações químicas quando reagem e não podem ser separados novamente ao longo da interface adesiva. Os adesivos sensíveis à pressão, como a fita adesiva, por outro lado, podem ser removidos de forma limpa puxando-os. Adriana Sierra Romero, Katarina Novakovic e Mark Geoghegan, da Universidade de Newcastle, no Reino Unido, encontraram agora uma rota alternativa para alcançar adesão e separação:as interações de carga promovem a ligação estrutural ao longo da interface, que pode ser neutralizada e, assim, dissolvida novamente.
Para obter a interação de carga, a equipe desenvolveu duas dispersões separadas de polímeros à base de água para serem aplicadas em superfícies. Em ambas as dispersões, o polímero base era um copolímero composto pelos componentes baratos e comercialmente disponíveis, estireno e acrilato de butila.
Para uma dispersão, os pesquisadores revestiram as partículas com o surfactante lauril sulfato e ácido acrílico polimerizado, que juntos fornecem uma carga negativa na faixa de pH neutro a alcalino. Para a outra dispersão, eles revestiram as partículas com o polissacarídeo quitosana, que contém grupos amino carregados positivamente em ambiente neutro ou ácido.
Ambas as dispersões de polímero formaram revestimentos pegajosos numa variedade de superfícies. Os pesquisadores observaram então que, quando colocadas em contato, as superfícies revestidas aderiram firmemente umas às outras devido às interações eletrostáticas entre as cargas positivas e negativas dentro dos filmes.
Isto era verdade mesmo em ambientes húmidos ou molhados, que normalmente têm um efeito prejudicial nos adesivos à base de água. No entanto, quando o pH foi ajustado para um extremo ou outro, adicionando um ácido ou uma base forte, as cargas negativas ou positivas dentro da cola foram neutralizadas e a adesão desapareceu.
A equipe afirma que o sistema adesivo sensível ao pH poderia servir como um meio termo novo e reciclável entre adesivos estruturais com ligações químicas fixas e filmes adesivos destacáveis que se unem por meio de interações físicas. Eles também enfatizam que sua nova cola eletrostática adere bem a superfícies de polipropileno altamente repelentes à água, que de outra forma seriam difíceis de tratar com sistemas adesivos aquosos.
Finalmente, a equipe propõe a integração de um material de base biológica proveniente do óleo de soja no polímero base, dando mais um passo em direção a sistemas de ligação recicláveis e ecologicamente corretos.
Mais informações: Adriana Sierra‐Romero et al, Um adesivo eletrostático reversível à base de água, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202310750 Informações do diário: Angewandte Chemie Edição Internacional
