研究人员创造了一种强粘合聚合物，超越了现有的商业选择，同时也是可生物降解的、可调节的和可重用的。他们的研究强调了自然发生的聚合物P3HB如何通过化学改性来作为一种稳健的环境友好的粘合剂。
科罗拉多州立大学的研究人员与合作伙伴发明了一种新的粘合聚合物，它比当前可用的商业材料更牢固，同时也是可生物降解和可重用的。他们的研究发表在Science期刊上，揭示了普遍存在的天然聚合物P3HB如何经过化学增强，作为一种耐用但环保的粘合解决方案。
粘合剂在汽车、包装、电子、太阳能和建筑等多个领域中发挥着至关重要的作用。粘合剂行业的价值约为500亿美元，为现代社会做出了重要贡献，同时也加剧了塑料废物问题。论文详细描述了该团队在创造替代聚合物方面的实验和建模努力。
该项目由化学系的杰出教授尤金·陈（Eugene Chen）领导。其他贡献者包括国家可再生能源实验室的格雷格·贝克汉（Gregg Beckham）和加州大学伯克利分校的丁徐（Ting Xu）教授，以及他们团队的研究人员。
根据陈的说法，聚（3-羟基丁酸酯）或P3HB是一种天然的、基于生物的和可生物降解的聚合物，能够在适当的生物条件下由微生物合成。尽管这种聚合物在其自然状态下没有粘合特性，但他的团队成功地通过化学手段改变了其结构，提供了与铝、玻璃和木材等各种材料相比，优越的粘合力。此外，改性的P3HB的粘合强度可以调节以满足不同的应用需求。
这些发现是陈更广泛目标的一部分，旨在解决全球塑料污染挑战。他的团队参与了多项计划，以开发化学可回收的、生物可降解的和更可持续的塑料材料代替品。陈指出，虽然人们通常意识到一次性水瓶带来的环境问题，但粘合剂则面临更复杂的挑战，解决方案有限。
“由石油制成的粘合剂，例如Gorilla Glue和J-B Weld，以及热塑性热熔胶，由于与其他材料的强结合，通常很难甚至不可能进行回收或恢复，”他解释道。“我们的方法提供了一种在各个行业中可使用的可生物降解替代品，提供可调节甚至比传统产品更优越的强度。”
科州大学的博士生伊桑·奎因（Ethan Quinn）与博士后研究员张震（Zhen Zhang）共同领导了这项研究。奎因提到，他和张在开发和测试新材料方面发挥了重要作用。
“我们创建了一个样品P3HB胶棒，并成功使用市售的胶枪测试其在密封纸箱和其他钢表面应用中的效果，”奎因解释道。“我知道数据表明它比现有产品更强，但我惊讶地发现它的性能远远超出典型的热熔胶，能承受高达20磅的重量，而传统的粘合剂仅能承受15磅，并且失败。”
陈强调，P3HB可以在多种场景中降解，包括管理环境和非管理环境。这意味着它将在填埋场中自然降解，和在咸海水或土壤中一样有效，扩展了处理材料生命周期结束时的选择。P3HB粘合剂还可以被回收、再加工和重用。
科州大学的团队现在专注于将聚合物商业化，以广泛使用。
“我们正在追求两种不同的大规模生产战略，专注于降低成本和环境影响，”陈提到。“NREL团队的分析突出了关键的改进领域，我们将继续与BOTTLE联盟合作，扩大我们的努力。”
