绝大多数黏合剂的主要成分都是高分子 。本文是“高分子科普”的第二篇 , 对高分子基础知识和概念感兴趣的话可翻看——
与你一起,理解“高分子”
黏合的底层原理——分子间作用力
水,也能被用来做黏合剂:可以粘接两片纸或者两片玻璃,只要不挥发,效果也还不错 。
这是因为——水填补了材料之间的空隙,像一个“中间人” , 跟两边的材料拉起了手,传递了“分子间作用力” 。这就是黏合的底层原理 。
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黏合剂的原理:同时跟两边的材料拉起手
不过,我们注意到,水只能用来粘纸片或玻璃片,不能粘塑料或橡胶,为什么呢?
浸润——黏合的前提
从上图我们知道,黏合剂必须要“填补空隙” , 但这件事儿,其实挺难 。
比如 , 不粘锅表面的“特氟龙疏水涂层”,这类疏水材料的微小空隙,水根本无法进入,更别说跟材料“拉起小手”了 。换言之 , 水无法“浸润”特氟龙的表面 。
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不同浸润程度的液滴形状
一种液体,总是有可能‘浸润’某些固体 , 而无法‘浸润’另外一些固体 。
不浸润,就没法黏合 。
而高分子往往要比水更容易浸润大多数表面,这就是为什么,绝大多数黏合剂的主要成分都是‘高分子’ 。
黏合剂与涂料:本质上的相似性
我们常说“如胶似漆”,那么胶(黏合剂)和漆(涂料)有什么本质上的相似性吗?
“感于心,合于行,亲于胶漆 。”——《史记》
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五颜六色的涂料
从上面的分析,我们可以想见:黏合剂和涂料,虽然一个用在两种材料之间,另一个用在一种材料之上,但是,它们有一个共同点,就是必须能浸润 。
还有另外一个共同点,就是无论是胶还是漆,都必须能够“干” , 或者说,必须能够“固化” 。
怎么才能让黏合剂或涂料“固化”呢?
溶液挥发法
我们知道,如果不小心把‘可乐’洒在了桌子上,就得赶紧擦干净,不然,等可乐‘干’了以后,桌子上就变得黏糊糊的 , 这是因为可乐中的水份挥发掉了,最终留下了一层“糖膜” 。
所以 , 可乐其实就是一种“溶液型黏合剂”;以前“糊窗户”时用的“糨糊”(淀粉溶于水),也同样是一种“溶液型黏合剂”;而且,两者都属于“水溶液黏合剂” 。
邮票的背面 , 就有一层薄薄的“已经干了的”水溶液黏合剂(称为“背胶”),只要沾点水或唾液,就可以粘在信封上了 。虽然方便 , 但也带来了一个问题——“怕水” 。集邮的人都知道 , 把信封上的邮票泡在水中一会,就可以很容易把邮票撕下来,就是因为背胶重新吸水变成了溶液 。
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老物件——邮票:自带背胶
有什么办法吗?
我们知道,许多高分子的单体本身是不溶于水的,不过,我们可以加一点“表面活性剂”,像洗衣液一样,让本身不溶于水的高分子单体形成小液滴分散在水中 , 然后再设法让这些单体聚合,这样,高分子液滴就稳定地待在水中了 。
这样做的好处是,当水份挥发后,得到的胶就不再会溶于水了 。
这种黏合剂还有点小问题,就是挥发后的表面不太均匀,毕竟是由许多微粒组成的;而且多少也会挥发一点有机溶剂出来 。
那么,有没有不需要溶剂的黏合剂呢?
热熔胶
想必大家对热熔胶比较熟悉,尤其是配套的“胶枪”,更是手工制作的明星工具——
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热熔胶的工具——胶枪
热熔胶本质上是“热塑性塑料”或“热塑性弹性体”,总之是“热塑性”的 。
根据上一篇文章可知,这是一类“未经交联的线型高分子”,本身结构强度不高,一旦再次受热又将流动脱落 。
我们知道,交联是个好方法,交联后材料形成“网型高分子”,结构稳定强度高,能不能利用一下呢?
AB胶:结构黏合剂
AB胶(常称为“哥俩好”)就是两种组分混合后,发生了化学反应 , 即“交联” 。
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