Les situations délicates, une aubaine pour la science des polymères

Dec 28, 2023

Des chercheurs japonais ont trouvé un moyen de rendre les polymères industriels collants sans utiliser de colle ou d'autres substances liantes.

AsianScientist (7 janvier 2019) – Dans une étude publiée dans la revue Scientific Reports, des scientifiques japonais rapportent une méthode permettant de rendre les polymères industriels collants sans avoir recours à des adhésifs.

Étant légers, solides et non réactifs, les polymères tels que le plastique et le caoutchouc sont utiles dans de nombreux aspects de la vie moderne. Cependant, ces polymères doivent être traités avec des produits chimiques corrosifs ou des adhésifs pour les aider à se fixer à d'autres matériaux.

Dans la présente étude, des chercheurs dirigés par le professeur adjoint Yuji Ohkubo de l'Université d'Osaka, au Japon, ont trouvé un moyen de créer du polydiméthlysiloxane (PDMS) « collant », un polymère à base de silicium, et du polytétrafluoroéthylène plastique (PTFE) « collant » en modifiant les surfaces. des deux matériaux.

Le PTFE a été traité au plasma à 200 degrés Celsius, ce qui a révélé des groupes fonctionnels contenant de l'oxygène à sa surface. D’autre part, le PDMS a été bombardé par un jet de plasma, produit en forçant un plasma d’azote ou d’air à travers un petit trou. Le jet de plasma rompt les liaisons silicium-carbone à la surface et les convertit en silanol.

Sous haute pression, des liaisons hydrogène et covalentes se forment entre le silanol et les groupes fonctionnels contenant de l'oxygène sur le PTFE traité, reliant ainsi le PDMS et le PTFE ensemble même en l'absence d'adhésifs.

Les matériaux combinés présentent également des propriétés synergiques telles qu'une résistance chimique accrue et une meilleure répulsion de la saleté. De plus, si les fabricants de polymères souhaitent fabriquer un produit final transparent, le PTFE peut être remplacé par du perfluoroalcoxy alcane.

L’équipe a en outre montré que lorsque l’envers du PDMS est également soumis au traitement par jet de plasma, il peut se lier au cuivre et même au verre. Tel un ruban adhésif double face extrêmement résistant, ce sandwich à trois couches permet aux polymères d'adhérer proprement à d'autres matériaux utiles.

« Le PDMS est largement utilisé en médecine, par exemple dans les puces microfluidiques. Il pourrait y avoir d’énormes avantages à rendre le PTFE et le PDMS plus polyvalents pour les technologies médicales et alimentaires grâce à une adhérence sans adhésif », a déclaré le co-auteur de l’étude, le professeur Katsuyoshi Endo de l’Université d’Osaka.

L'article peut être consulté à l'adresse suivante : Ohkubo et al. (2018) Adhésion sans adhésif entre les fluoropolymères traités au plasma (PTFE, PFA) et le polydiméthylsiloxane (PDMS) traité par jet de plasma et son application.

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Source : Université d'Osaka. Avertissement : Cet article ne reflète pas nécessairement les opinions d'AsianScientist ou de son personnel.

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Asian Scientist Magazine est un magazine scientifique et technologique primé qui met en lumière l'actualité de la R&D en Asie auprès d'un public mondial. Le magazine est publié par Wildtype Media Group, dont le siège est à Singapour.

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