創新強力膠成永續塑膠關鍵原料

THE MERIT TIMES

編譯／韋士塔 2023-08-19

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聚苯乙烯產品的回收率偏低，耗費大量資源且製造汙染。圖／網路

強力膠塑膠製品同樣有輕便、耐用、低成本等特點。圖／網路

強力膠是常見的黏著劑，也能成為取代聚苯乙烯產品的關鍵。圖／網路

科學家使用強力膠為材料，製作更永續的塑膠。圖／網路

編譯／韋士塔

強力膠是日常生活中經常使用的產品，舉凡金屬、橡膠、皮革、木料、塑膠等材料的物品斷裂或需加固，都可使用這種黏著劑。美國科學家最近更發現，強力膠甚至能作為生產塑膠的原料，製造更容易回收、更永續的塑膠，這種可回收的「強力膠塑膠」成本低廉，不須使用化石燃料，而且強度更高。

美國愛達荷州波伊斯州大（Boise State University）的研究團隊，以強力膠為材料，開發出稱為聚氰基丙烯酸乙酯（polyethyl cyanoacrylate）的透明塑膠。這種新型塑膠的特性與一次性的塑膠餐具、杯子及包裝等產品類似，但能夠輕鬆轉化回原材料。

波伊斯州大的材料科學與工程教授菲利普斯（Scott Phillips）說，使用強力膠黏合物品時，膠水會與空氣或物品表面的水分發生化學反應，形成所謂的「聚合物」（polymer），產生接合作用，讓物品黏合在一起。

研究團隊指出，欲使用強力膠製造塑膠，必須先解決強力膠聚合物鏈狀結構的問題。強力膠聚合物的鏈狀結構較短，但容易變脆、斷裂；若能讓強力膠形成長聚合物，將可生產出較堅固的塑膠。

協助開發強力膠塑膠的研究助理克莉絲蒂（Allison Christy）表示，研究團隊嘗試各種方法後，找出一種相當簡便的配方，比製造其他類型塑膠還簡單；研究人員在市面上就能買到的強力膠，摻入一些丙酮（acetone）及環保配方的催化劑；這種調合物乾燥後，會產生鏈狀結構較長的聚合物，形成固態、半透明的玻璃狀塑膠。

在初期的實驗，研究人員發現製作這種調合物相當簡便，僅需數日即可生產約10磅；他們在調合物乾燥前將其倒入模具，便能製作各種形狀的塑膠產品，包括塑膠碗、湯匙或刀叉；此外，調合物乾燥後，仍可透過加熱方式把這種材料轉化成其他形狀的塑膠產品，且強度可獲得提升。

研究人員指出，強力膠塑膠的前景可期，因為這種材料將可取代聚苯乙烯（polystyrene），也就是當前產品種類最多、回收率最低的塑膠材料，最常見的產品包括拋棄式刮鬍刀、塑膠模型等。強力膠塑膠具有輕便、耐用、低成本、容易量產等特點，與聚苯乙烯類似，但強力膠塑膠並非使用化石燃料製造，且容易回收，相較之下更具永續性；只要加熱到210℃，強力膠塑膠的分子鏈會分解為強力膠分子，這些分子變成氣體後，就能輕鬆與其他塑膠、紙張以及其他回收廢棄物分離。

這些氣體收集冷卻後，回收率逾90%以上，可重新用來製作塑膠。強力膠的相關技術早已成熟，可大規模生產且成本低廉，也因此，強力膠塑膠也很容易量產，不須研發新型的生產設備；研究團隊認為，強力膠塑膠，將是尋找聚苯乙烯替代品、邁向永續塑膠材料的一大步。

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