黏合剂
黏合剂(adhesive)又称黏着剂、胶黏剂、黏结剂、俗称胶水,是能通过表面黏附及内聚作用使固体材料连接在一起的物质[1][2]。现代的高分子聚合物黏合剂通常是一种混合料,由基料、固化剂、填料、增韧剂、稀释剂及其他辅料配合而成[3]。
黏合剂依赖界面的化学力(黏附)和物理力(内聚)等作用,把两种或两种以上的制件或材料牢固地黏接在一起,包括环氧树脂类、聚丙烯酸类、聚氨酯类等。一般是根据被黏合物质的特性(主要是表面特性,如粗糙度),使用不同的黏合剂。简单的黏合剂其实是稀释的树脂,树脂本身就具有黏性;常见的文具用透明胶水成分则是:聚乙烯醇(PVA)、水、微量硼砂作交联剂,以及保存剂。
人类使用黏合剂的历史可追溯至20万年前。古人根据用途(如建筑、器物修补、木工等)从大自然中提取植物、动物或矿物成分,研发出各具特色的黏合材料,例如:动物胶(鱼胶、兽胶、蜂蜡)、植物胶(淀粉浆糊、树脂、生漆、松香)、矿物胶(沥青)、混合胶(糯米灰浆、三合土)。
近代人工合成的高分子聚合物黏合剂,是1907年由列奥·贝克兰发明,其标志着人类胶黏工业的开始。其后,是1942年由哈利·库弗博士发明的强力胶( 万能胶)。
透明胶水[编辑]
透明胶水是平时文书处理、从事美劳创作常用的一种黏合剂,它的成分是聚乙烯醇和硼砂。聚乙烯醇是一种水溶性塑胶,当把聚乙烯醇加入水时,聚乙烯醇会溶解在水分中,再把硼砂加入时,硼原子与氧原子会将聚乙烯醇分子串在一起,所形成的黏稠状液体就是胶水。而胶水在空气中会慢慢凝固,而且是不可逆的[需要解释]。
透明胶水作为一种黏合剂,其黏着的原理如下:当透明胶水涂在纸张上时,胶水本身的分子和纸张的分子会出现“键结”,胶水会有黏性原因是胶水的分子亲水基团多导致以水为中介,彼此互相吸引纠缠产生黏性,因此胶水的凝固是一个化学反应。
液态的透明胶水用手摸起来感觉黏黏的原因是:聚乙烯醇含有许多羟基(醇基,R-O-H),具有极性,且可与水形成氢键,彼此互相吸引纠缠产生黏性。如果把胶水用更多水稀释,此时胶水分子被水分子隔开太远了,黏性就会快速下降。 而快干胶又称AA胶或超能胶,则使用氰基丙烯酸酯作为主要的组合剂。当胶水一接触到空气,那些空气中的水分会与它作用,把溶剂蒸发接合剂聚合放热,变成强韧的所谓Super Glue胶黏贴著接触面。由于它的溶剂会在瞬间蒸发,所以会嗅到具有刺激性的气味。
天然材料[编辑]
黏合剂亦可以用天然材料制造。
1702年,秘鲁马丘比丘农村的工人经常要出去贴传单,在贴的过程中发现用煮熟的马铃薯做黏合剂非常好用。因为马铃薯的主要成分是淀粉,是天然的固体胶。
参考资料[编辑]
- ^ 黏合剂. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会. (简体中文)
- ^ Kinloch, A.J. Adhesion and Adhesives: Science and Technology. Chapman and Hall. 1987: 1. ISBN 0-412-27440-X.
- ^ 胶黏剂. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会. (简体中文)
外部链接[编辑]
- Educational portal on adhesives and sealants(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- RoyMech: The theory of adhesive bonding
- 3M's Adhesive & Tapes Classification(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Database of adhesives for attaching different materials(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- Adhesive Formulations[永久失效链接]
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