Polisilossani modificati con amminoacidi per un più efficiente incollaggio del metallo e per rivestimenti antimicrobici

BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY

Gli adesivi giocano un ruolo importante in vari aspetti della vita quotidiana e hanno quindi incoraggiato lo sviluppo di varie tipologie di prodotto, fra cui la gomma, le resine acrilate, poliuretaniche ed epossidiche, i polisilossani e altri. I polisilossani vengono utilizzati in una grande varietà di industrie, a partire dalle applicazioni commerciali nel settore dei cosmetici, dei dispositivi clinici, dei sigillanti, degli adesivi fino alla produzione avanzata di materiali per l’elettronica flessibile, la robotica intelligente, i materiali farmaceutici e altri ancora.
Gli adesivi siliconici sono molto apprezzati per le loro proprietà avanzate. Essi possono generare adesione mediante pressione e sono molto flessibili, tali da rappresentare la scelta ideale come adesivi pressosensibili in varie industrie quali l’automotive, dell’elettronica e aerospaziale, in particolare nell’area dell’incollaggio del metallo e nelle applicazioni di sigillatura. Nonostante ciò, le limitate proprietà adesive dei materiali polisilossani ne riducono l’utilizzo nelle industrie produttrici di adesivi e rivestimenti. Di conseguenza, per superare questo inconveniente, è essenziale che gli adesivi siano in grado di sviluppare un forte adsorbimento fisico e legami chimici con la superficie del substrato.
E’ possibile produrre un effetto chimico coordinato con la superficie metallica durante la fase di incollaggio, determinando un miglioramento significativo della tenacità del legame dell’adesivo. Inoltre, il legame a idrogeno ad elevata interazione rappresenta anch’esso un metodo di adsorbimento fisico significativo per potenziare la tenacità adesiva. Infine, per ottenere una superiore tenacità adesiva deve essere considerato il miglioramento della resistenza meccanica del materiale polisilossano.
Lo sviluppo di adesivi polissilossanici ad alta tenacità adesiva fa fronte a numerose sfide dovute alle limitazioni della tenacità adesiva e della forza di coesione. Per affrontare questa tematica, uno studio eseguito dai ricercatori del Beijing University of Chemical Technology, ha presentato un adesivo polisilossano modificato con cisteina N-acetil-L (NACL) di origine naturale, dotato di proprietà antimicrobiche. Questo adesivo ha dimostrato di possedere una tenacità adesiva evidente grazie alla formazione di una quantità sostanziale di legami a idrogeno. Il gruppo carbossilico di NACL ha subito una reazione di neutralizzazione a base acida con l’etossido di sodio dando luogo alla formazione di aggregati ionici. Questi aggregati insieme ai legami a idrogeno hanno migliorato le proprietà meccaniche del polisilossano, determinando un ulteriore miglioramento della tenacità adesiva.
A temperatura ambiente, l’adesivo a modificazione polisilossanica ha fornito una notevole resistenza allo scorrimento per sovrapposizione e allo scolamento con valori massimi pari a 8,16 MPa e 20,48 N/m per il ferro metallico, 3,56 MPa e 14,99 N/m per l’alluminio metallico, e ancora 5.55 MPa e 20,52 N/m per il rame metallico. Inoltre, l’inclusione di NACL nell’adesivo polisilossanico ha dato prova di una chiara protezione dallo Staphylococcus aureus. In quanto tale, questo adesivo a base di polisilossani presenta notevoli potenzialità d’uso nell’area dei legami metallici di dispositivi medici, dei rivestimenti adesivi di superfici metalliche e del rivestimento adesivo a pelle.

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