Un equipo de investigación ha desarrollado un pegamento reversible a base de agua que tiene buena adherencia en el rango de pH neutro, pero que puede desprenderse nuevamente en ambientes fuertemente ácidos o alcalinos. Como escribe el equipo en la revista Angewandte Chemie International Edition , el nuevo sistema adhesivo, que se basa en interacciones electrostáticas, tiene una fuerza de unión entre la de los adhesivos estructurales y la de los adhesivos sensibles a la presión. El nuevo adhesivo también une superficies "difíciles", como el polipropileno repelente al agua.

Los sistemas adhesivos estructurales, como los adhesivos de dos componentes, forman enlaces químicos cuando reaccionan y no pueden volver a separarse a lo largo de la interfaz adhesiva. Los adhesivos sensibles a la presión, como la cinta adhesiva, por el contrario, se pueden quitar limpiamente tirando. Adriana Sierra Romero, Katarina Novakovic y Mark Geoghegan de la Universidad de Newcastle en el Reino Unido han encontrado ahora una ruta alternativa para lograr la adhesión y la separación:las interacciones de carga promueven la unión estructural a lo largo de la interfaz, que puede neutralizarse y, por tanto, disolverse nuevamente.

Para obtener la interacción de carga, el equipo desarrolló dos dispersiones poliméricas independientes a base de agua para aplicarlas a las superficies. En ambas dispersiones, el polímero base era un copolímero compuesto de los componentes económicos y disponibles comercialmente estireno y acrilato de butilo.

Para una dispersión, los investigadores cubrieron las partículas con el tensioactivo lauril sulfato y ácido acrílico polimerizado, que juntos proporcionan una carga negativa en el rango de pH neutro a alcalino. Para la otra dispersión, cubrieron las partículas con el polisacárido quitosano, que contiene grupos amino cargados positivamente en un ambiente neutro o ácido.

Ambas dispersiones poliméricas formaron recubrimientos pegajosos sobre diversas superficies. Luego, los investigadores observaron que, cuando se ponían en contacto, las superficies recubiertas se pegaban estrechamente debido a las interacciones electrostáticas entre las cargas positivas y negativas dentro de las películas.

Esto era cierto incluso en ambientes húmedos o mojados, que normalmente tienen un efecto perjudicial sobre los adhesivos a base de agua. Sin embargo, cuando se ajustó el pH a un extremo u otro, agregando un ácido o una base fuerte, las cargas negativas o positivas dentro del pegamento se neutralizaron y la adhesión desapareció.

El equipo dice que el sistema adhesivo sensible al pH podría servir como un término medio novedoso y reciclable entre los adhesivos estructurales con enlaces químicos fijos y las películas adhesivas despegables que se unen mediante interacciones físicas. También destacan que su novedoso pegamento electrostático se adhiere bien a superficies de polipropileno altamente repelentes al agua, que de otro modo serían difíciles de tratar con sistemas adhesivos acuosos.

Finalmente, el equipo propone integrar un material de base biológica procedente del aceite de soja en el polímero base, dando un paso más hacia sistemas de unión reciclables y respetuosos con el medio ambiente.

Más información: Adriana Sierra‐Romero et al, Un adhesivo electrostático reversible a base de agua, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202310750

Información de la revista: Edición internacional Angewandte Chemie

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