黏合劑是一種將兩個或多個物體黏合在一起的物質,它們在各個領域中皆有廣泛的用途,我們平常用的手機、電腦、汽車、家具、鞋子、包裝甚至是牆壁,都是用黏合劑黏在一起的。日常生活中常見的黏合劑 (膠水、白膠、保麗龍膠),幾乎都是從石油中提煉出來,雖然這些黏合劑具有強大的黏合力和耐久性,但它們對環境造成了負面影響,這些負面影響包括對石油資源的依賴、對環境的污染。黏合劑中最常見的化學成分為環氧樹脂,人類平均每年使用了該化學物質達數百萬噸,然而環氧樹脂並無法被自然分解,只能利用機械研磨打碎,這會使我們的生活環境充滿微塑膠。為了製作出對環境友善的黏合劑,科學家必須從生物界中找出合適的黏合成分。
近日,美國普渡大學的研究團隊成功研發出了對環境友善的黏合劑,且黏合力可達16MPa左右,能滿足日常生活中大部分的黏合需求。首先,該研究團隊得先找出便宜、可大規模製造且對環境無害的環氧化合物—環氧大豆油 (epoxidized soy oil),接著再將該大豆油與含有酚及羧酸官能基的化合物混和並形成黏合劑。混和的過程中,酚及羧酸作為親核試劑,促使環氧大豆油開環,並產生氫鍵和化學交聯。研究人員試了一系列的實驗以尋找出合適的含有酚及羧酸官能基的化合物,最終他們發現將蘋果酸 (malic acid)、單寧酸 (tannic acid) 與環氧化大豆油在70°C下混和反應24小時可以得到性能最好的黏合劑 (soy–mal–tan adhesive)。在降解實驗上,將使用了該黏合劑的物質浸泡在70°C的熱水中,會隨著時間推移而發生鬆動,證明了該黏合劑可以被降解。