漢高Henkel和LIKAT正在研究新型生物基「可脫黏」黏合劑
Oct 22,2024 | Adhesive
在BIOVIN計畫中,德國萊布尼茨催化研究所(LIKAT)與漢高合作,開發了創新的生物基黏合劑新原料。這些黏合劑基於碳水化合物和植物油,具有可逆的脫粘特性,大大提升了電子產品和家用電器的維修便利性和可回收性。
研究人員也取得了一些有趣的次要成果,特別是開發了一種新型高選擇性的催化過程,用於生產二乙烯基醚。此計畫由德國聯邦食品和農業部(BMEL)透過專案管理組織Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.(FNR)資助。

在BIOVIN計畫中,研究團隊成功地以高產率和低成本從商用生物基平台化學品中生產了新的多元醇。研究人員對這些中間產物進行了兩種方式的測試:首先,他們評估了多元醇作為聚氨酯黏合劑的反應性成分,所得的聚酯多元醇在特性和關鍵數據上與石化基多元醇相似。
另一方面,這些多元醇被轉化為新的生物基多功能二乙烯基醚(DVE)。為此,LIKAT開發了一種催化合成方法—幾乎可以將任何生物基多元醇或苯酚轉化為乙烯基醚。與目前主流的商業製程相比,此製程的收率高達98%,並顯著減少了不必要的副產品形成,展現出更高的選擇性、效率和環保性。研究仍需深入尋找高效且具成本效益的催化劑。

針對性的“脫粘”
研究人員利用乙烯基醚配製了新的黏合劑配方,可能成為商業上成功的丙烯酸酯系統的替代品。研究顯示,這些新配方具有類似的固化行為,但對金屬的黏附性較差,而對塑膠的黏附性較好。其他優點包括較低的毒性和氣味,同時源自可再生原料。

此外,二乙烯基醚(DVE)為可以透過熱、光或酸進行特殊「脫膠」的黏合劑提供了基礎。這項特性將促進電子產品和家用電器的回收利用,並支持循環經濟。在BIOVIN專案中,總共生產了14種不同的預聚物,使用了二乙烯基醚(DVE)和市售生物基二羧酸。這些預聚物的生產不需要添加劑或催化劑,且大多數情況下不需要溶劑。透過光譜研究證實,在溫和的實驗條件下,熱裂解和化學裂解實現了脫粘。儘管仍需進一步優化,開發的預聚物已顯示出巨大的潛力,可用於新的可回收黏合劑系統。