Los polímeros que contienen plásticos son esenciales en la vida moderna. Al ser ligeros, fuertes y no reactivos, una amplia gama de tecnologías dependen de ellos. Sin embargo, la mayoría de los polímeros no se adhieren naturalmente a otros materiales, por lo que necesitan adhesivos o tratamientos químicos corrosivos para ser unidosa otros materiales. Este es un problema en áreas como alimentos y medicamentos, donde la contaminación debe evitarse a toda costa.
Se necesita con urgencia una forma limpia de hacer adhesivos de polímeros industriales. Ahora, un equipo de la Universidad de Osaka ha logrado justamente eso. Han desarrollado un conjunto de tratamientos con plasma para permitir que el caucho vulcanizado y el plástico PTFE politetrafluoroetileno se adhieran entre sí., u otros materiales. El método activa la química de la superficie de los polímeros, como se describe en un estudio en Informes científicos .
"Si rocía PTFE con un plasma de helio a 200 grados, puede adherirse al caucho no vulcanizado; esta es una técnica que desarrollamos anteriormente en nuestro laboratorio", dice el autor principal del estudio, Yuji Ohkubo. "Pero el caucho vulcanizado presenta un mayordesafío. En nuestro último estudio, personalizamos un nuevo tratamiento de plasma para caucho de silicona vulcanizado, haciendo que se adhiera fuertemente al PTFE por primera vez ".
La silicona en cuestión era PDMS polidimetilsiloxano, una resina bien conocida. Si bien el avance clave en la adhesión de PTFE fue el tratamiento con plasma asistido por calor, el truco con PDMS es bombardear la superficie con un chorro de plasma, forzando nitrógeno/ aire plasma a través de un pequeño agujero. El chorro rompe los enlaces de silicio-carbono en la superficie y los convierte en silanol Si-OH.
Al ser más reactivos que la superficie de silicona original, estos grupos de silanol pueden unirse con PTFE. Bajo alta presión, se forman enlaces de hidrógeno entre silanol y los grupos funcionales que contienen oxígeno en el PTFE tratado. Enlaces covalentes fuertes CO-Si, donde Cviene de PTFE y Si de silicona unir aún más los dos polímeros, incluso sin adhesivo
Unir los dos materiales permite que cada uno disfrute de los beneficios del otro: la resistencia química, la resistencia al deslizamiento y la capacidad de deslizamiento del PTFE y la elasticidad de la silicona. El PTFE opaco también puede reemplazarse por PFA perfluoroalcoxi alcano sise necesita transparencia. Y eso no es todo: cuando el reverso del PDMS también está inyectado por plasma, puede unirse al cobre e incluso al vidrio. Al igual que una cinta de doble cara extremadamente fuerte, este sándwich de tres capas permite que los fluoropolímerosadherirse limpiamente a otros materiales útiles.
"PDMS es ampliamente utilizado en medicina, por ejemplo en chips microfluídicos", explica el coautor Katsuyoshi Endo. "Podría haber grandes beneficios al hacer que tanto el PTFE como el PDMS sean más versátiles para las tecnologías médicas y alimentarias a través de la adhesión sin adhesivo. Combinadocon la falta de necesidad de productos químicos volátiles, esperamos que nuestro método amplíe los horizontes para los polímeros de alta tecnología ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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