纽卡斯尔大学工程学院研究团队公布一项可逆胶粘技术进展:其研发的水基乳液胶水可实现常规粘合效果,并能在需要时通过酸性或碱性水触发解胶,使被粘合的不同材料更易分离,从而支持再利用、再加工或回收。相关研究已发表在期刊《Soft Matter》。
研究团队介绍,该胶水为水基乳液形态,外观与涂料相似,可将材料牢固粘接,但在特定条件下可被“按需”拆解。两年前,团队曾推出第一代方案,采用带电荷的廉价聚合物以维持乳液稳定并增强对不同表面的附着能力:当涂覆正电荷乳液的表面与涂覆负电荷乳液的表面接触时会形成粘合;而当粘合体浸入酸性或碱性水中时,胶粘结合会失效,从而实现分离。
团队表示,这一机制为回收环节的材料拆分提供了可能,尤其适用于使用寿命结束后的组件按需解体。不过,第一代技术需要两种不同配方分别涂覆在两个表面,且在垂直表面应用时存在滴落倾向。

在最新版本中,研究人员在配方中加入粘土。粘土通常作为增稠剂用于减少滴落,而此次加入还带来额外效果:在无需两种不同配方的情况下也能实现可逆解胶。团队将其称为“一锅”可逆胶水,并指出该改进有助于简化回收流程。
论文第一作者、工程学院研究助理Adriana Sierra-Romero博士表示,可逆胶水正开始获得工业界关注,尽管尚未普及,但随着企业寻求更可持续的解决方案,其应用预计将逐步增加。
研究团队称,该胶水可基于现有工业制造工艺进行生产,流程类似涂料制造,原料成本较低,具备规模化生产潜力。由于为水基体系,不含许多商业胶水中的挥发性有机溶剂;同时与部分水基胶水不同,其粘合性能不会因潮湿环境而失效。团队还称,该胶水在室温下的保质期至少为一年,具有内在稳定性;其强度与常见水基胶水(俗称白胶)相当,但适用表面范围更广。

应用方面,该胶水主要面向塑料表面,同时也可粘合其他材料。团队指出,该技术对包装行业常用的聚丙烯和聚乙烯等塑料表面有效,而这些表面对许多胶水而言较难粘合。研究人员提到的潜在应用领域包括包装、汽车零部件回收以及电子产品等。
项目负责人之一、工程材料学者Mark Geoghegan表示,看到技术持续推进令人振奋。项目联合负责人、聚合物工程教授Katarina Novakovic则称,开发有助于实现净零排放目标的技术愈发关键,并提到团队将硕士生Emmanuel Abotsi纳入研究工作。
