Resumen:
Los compuestos polímero-arcilla se producen mediante polimerización en emulsión para crear formulaciones a base de agua que exhiben adhesión reversible, activada por soluciones acuosas alcalinas o ácidas. Estos adhesivos producen resistencias al cizallamiento por solape superiores a 1 MPa en una variedad de sustratos. Un compuesto polianiónico se prepara incorporando montmorillonita de carga negativa en una emulsión de estireno y acrilato de butilo con ácido poli(acrílico) injertado desde las partículas. Un compuesto policatiónico análogo se fabrica integrando hidrotalcita de carga positiva en una emulsión estabilizada por la fisisorción de quitosano. Cuando dos sustratos están recubiertos con el compuesto policatiónico, la reversibilidad se observa en condiciones ácidas, mientras que los compuestos polianiónicos exhiben un comportamiento similar en condiciones alcalinas. Notablemente, los compuestos polianiónicos se desprenden completamente de los sustratos, eliminando la necesidad de lavado adicional. Las arcillas también mejoran el comportamiento reológico de las emulsiones, aumentando la viscosidad a bajas tasas de cizallamiento hasta 8 y 800 veces, para las formulaciones polianiónicas y policatiónicas, respectivamente. Estos adhesivos compuestos representan un avance clave para facilitar el desmontaje de productos y mejorar la eficiencia del reciclaje.
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Conclusiones:
En resumen, los compuestos adhesivos reversibles pueden prepararse mediante polimerización in situ de emulsiones poliméricas en dispersiones de arcilla. Las emulsiones policatiónicas se produjeron en presencia de dispersiones de HTC y HTC/PS80, y las emulsiones polianiónicas en dispersiones de MMT. Estas formulaciones exhiben viscosidades cercanas al reposo suficientemente altas para reducir el escurrimiento, con incrementos de hasta 8 veces para los compuestos polianiónicos y hasta 800 veces para los policatiónicos. Muestran un desempeño adhesivo general mejorado en sustratos de PET, PP, Al y PC, con resistencias al cizallamiento por solape superiores a 1 MPa. Finalmente, la adhesión de las formulaciones de compuestos policatiónicos puede revertirse bajo condiciones ácidas estáticas a temperatura ambiente, mientras que las muestras polianiónicas exhiben reversibilidad en entornos alcalinos equivalentes. Notablemente, los compuestos adhesivos polianiónicos también se desprenden del sustrato cuando se exponen a dichos medios alcalinos después de 24 h, o después de 1 h cuando se agitan a 85 °C. Estas formulaciones proporcionan, por tanto, un adhesivo a base de agua escalable, económico y fácilmente reversible, que permite la separación de muchos sustratos diferentes, incluyendo polímeros difíciles de baja energía superficial. Esta tecnología es, por lo tanto, una candidata líder para las futuras tecnologías de reciclaje.
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Información tomada y traducida del artículo científico publicado en Soft Matter.
Imagen tomada del artículo.