Adhésif réversible
Recyclage d'un adhésif à base d'eau par modification du pH
Une équipe de chercheurs a mis au point une colle réversible à base d'eau qui présente une bonne adhérence dans la plage de pH neutre, mais qui peut être détachée à nouveau dans des environnements fortement acides ou alcalins. Comme l'écrit l'équipe dans la revue Angewandte Chemie, le nouveau système adhésif, qui repose sur des interactions électrostatiques, a des forces d'adhérence qui se situent entre celles des adhésifs structurels et des adhésifs sensibles à la pression. Le nouvel adhésif permet également de coller des surfaces "difficiles" telles que le polypropylène hydrofuge.
© Wiley-VCH
Les systèmes d'adhésifs structurels, tels que les adhésifs à deux composants, forment des liaisons chimiques lorsqu'ils réagissent et ne peuvent plus être séparés le long de l'interface de l'adhésif. Les adhésifs sensibles à la pression tels que le ruban adhésif Scotch, en revanche, peuvent être retirés proprement en tirant dessus. Adriana Sierra Romero, Katarina Novakovic et Mark Geoghegan, de l'université de Newcastle au Royaume-Uni, ont trouvé un autre moyen d'obtenir l'adhésion et la séparation : les interactions de charge favorisent la liaison structurelle le long de l'interface, qui peut être neutralisée et donc dissoute à nouveau.
Pour obtenir l'interaction de charge, l'équipe a mis au point deux dispersions distinctes de polymères à base d'eau à appliquer sur les surfaces. Dans les deux dispersions, le polymère de base était un copolymère composé de styrène et d'acrylate de butyle, deux composants peu coûteux et disponibles dans le commerce. Pour l'une des dispersions, les chercheurs ont enduit les particules d'un tensioactif, le sulfate de lauryle, et d'acide acrylique polymérisé, qui ensemble fournissent une charge négative dans la gamme des pH neutres à alcalins. Pour l'autre dispersion, ils ont enrobé les particules avec le polysaccharide chitosane, qui contient des groupes aminés chargés positivement dans un environnement neutre ou acide.
Les deux dispersions de polymères ont formé des revêtements collants sur diverses surfaces. Les chercheurs ont ensuite observé que, lorsqu'elles étaient mises en contact, les surfaces enduites adhéraient étroitement les unes aux autres en raison des interactions électrostatiques entre les charges positives et négatives des films. Ce phénomène se vérifiait même dans des environnements humides ou mouillés, qui ont généralement un effet néfaste sur les adhésifs à base d'eau. Toutefois, lorsque le pH était ajusté à l'un ou l'autre extrême, par l'ajout d'un acide ou d'une base forte, les charges négatives ou positives de la colle étaient neutralisées et l'adhérence disparaissait.
L'équipe affirme que le système adhésif sensible au pH pourrait servir de nouveau moyen terme, recyclable, entre les adhésifs structurels à liaisons chimiques fixes et les films adhésifs pelables qui se lient par des interactions physiques. Ils soulignent également que leur nouvelle colle électrostatique adhère bien aux surfaces de polypropylène très hydrofuges, qui sont autrement difficiles à traiter avec des systèmes adhésifs aqueux. Enfin, l'équipe propose d'intégrer un matériau d'origine biologique issu de l'huile de soja dans le polymère de base, ce qui constitue un pas de plus vers des systèmes de collage recyclables et respectueux de l'environnement.
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