你是否曾有这样的疑问:
为什么有些胶水只能粘住纸张,
而有些却能把金属牢牢固定?
为什么有的胶水一碰就粘,
有的却需要晾干才能发挥作用?
如果被“502”黏住手了该怎么办?
倘若胶水也有段位的话,最强级别的胶水有多厉害?
带着这些问题,让我们来认识一下生活中的粘合剂。为了方便大家区分,我们根据胶水的粘贴强度和应用场景,简单地将其分为青铜、白银、黄金、铂金、钻石和王者这几个级别,那么让我们从青铜级别开始。
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白胶
白胶又称为白乳胶或木工胶,其主要组分是水溶性的聚醋酸乙烯酯(Polyvinyl Acetate, PVAc),这种聚合物基质是形成粘合力的关键成分,它们就像是水里的小分子手拉手组成了长链,当水分蒸发后,这些长链就会缠绕在一起,把物品粘住。除此之外,白胶还含有水、乳化剂、防腐剂、增塑剂和稳定剂等,这些组分使得白胶在纸张、木材和布料的粘合中具有良好效果。
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图源:yebaike.com
白胶组分可溶于水,所以可通过湿布擦拭或将粘有白胶的物品浸泡在温水中一段时间,再轻轻擦除。
胶棒
胶棒可看作是固体版的白胶。其主要成分是聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol, PVA)或PVAc,因为添加了特定的增稠剂和固化剂而呈现固体状态。它的原理和白胶类似,也是通过水分蒸发后实现粘合,但因为是固体状,所以更方便使用。
图源:摄图网
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双面胶
双面胶粘合剂的主要成分是压敏胶(Pressure-sensitive adhesive, PSA),通常由丙烯酸类聚合物或橡胶类聚合物制成。通过轻微的压力即可形成牢固的粘接,适用于临时固定和装饰性粘贴,比如贴海报或者固定地毯。
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图源:摄图网
双面胶的边缘易剥离,可通过小角度慢慢拉动去掉双面胶,其残留也可用温水浸泡、酒精(也可用风油精替代)擦拭、食用油擦拭等方法去除。
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热熔胶
热熔胶的主要成分是乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚酰胺和聚酯等,也称为热熔粘合剂。通过加热后熔化,冷却固化形成粘结层,适用于纸张、塑料、木材和金属的粘接。
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图源:sohu.com
可使用热风枪或电吹风加热,使胶软化后擦除,或用异丙醇等溶剂软化胶层再擦拭。
瞬干胶
瞬干胶的典型代表是502,其有效成分为氰基丙烯酸酯,可通过吸收空气中的水分迅速聚合成坚固的粘结层,适用于金属、陶瓷、塑料和橡胶的快速粘接。
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图源:163.com
可使用丙酮(502的有效溶剂)、洗甲水(含有丙酮)或风油精等涂抹在残留胶上,等待几分钟后擦拭;也可以用温肥皂水或植物油等浸泡10分钟左右,使其软化后擦拭去除。
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免钉胶
免钉胶,也被称为安装胶,其主要成分为聚氨酯、丙烯酸酯等,主要通过化学反应形成强力粘结层,替代传统的钉子和螺丝用于固定和安装。
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图源:baimao.com
大面积的免钉胶残留可通过刮刀辅助去除,也可用专用胶水去除剂、洗甲水或丙酮等溶解去除。需要注意的是,丙酮等可能会损害某些材料的表面,使用时一定要小心,以防万一,可以做个小面积实验。
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AB胶
AB胶,是一种常用的两部分粘合剂,包括A组分和B组分。常见的A组分通常为环氧树脂,对应的B组分为胺类硬化剂(AB组分也可能是其它类似组合)。当二者按一定的比例混合后,硬化剂中的多元胺与环氧树脂中的环氧基团发生交联聚合反应。这种反应通常是不可逆的,并且随着交联密度的增加,材料从液态转变为固态,形成极其坚固的粘接。AB胶能提供极高的粘接强度,能粘接多种材料,包括金属、木材、玻璃、塑料和陶瓷等,适用于需要强力粘合的场合,比如车身面板、灯具和内部装饰件的黏贴。
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对于固化后的AB胶,可用电吹风加热变软后用刮刀小心刮除,或采用丙酮、甲苯、氯仿去除,也可用专门针对环氧树脂类胶水的去除剂去除,或者上述方法组合起来,主要取决于所粘贴的材料。
UV胶
UV胶,就是紫外线固化胶,顾名思义,是通过紫外线光照射固化的胶黏剂。其主要组分为预聚物(环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等,提供初始的粘性)、单体(如丙烯酸酯等)和光引发剂(苯基双氧化磷、二苯甲酮)等。UV胶的固化过程依赖于光引发剂在紫外线照射下产生自由基,这些自由基引发预聚物和单体的聚合反应,形成高分子聚合物,聚合物进一步交联形成三维网络结构,胶水快速固化,形成坚固的粘合层。UV胶因其快速固化、高透明度和良好的粘接性能,在电子、光学、医疗、玻璃等领域有着广泛的应用。
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其去除方法与AB胶类似,也会用到专用的UV胶去除剂去除。
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结构胶
结构胶可由多种树脂基材制成,包括环氧树脂、聚氨酯和硅酮等,根据具体需要还会添加增韧剂、增粘剂、填料和稳定剂等。能够粘接多种材料,包括金属、玻璃、陶瓷、塑料和木材。结构胶能够承受高应力和载荷,适用于结构性粘接。部分类型的结构胶具有良好的柔韧性,能适应基材的热胀冷缩和振动。可用于多种领域,比如在造车领域用于粘合车身部件,如车顶、车门、底盘等,可减少焊接点,提高车身强度和耐用性;在航天领域用于粘合机翼、机身等结构部件。
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由于极高的粘接强度和耐久性,结构胶的去除比较困难,可通过砂轮或打磨机机械磨除,或用高压水刀切割去除。
植筋胶
植筋胶,顾名思义,是专门用于建筑和结构加固,特别是钢筋或螺栓等植入和固定的结构胶。通常有两种,有机植筋胶和无机植筋胶。前者由环氧树脂、聚氨酯树脂等有机高分子材料和固化剂组成(严格来说,有机植筋胶也是一种“AB胶”),而后者主要由水泥基材料、硅酸盐和添加剂组成。植筋胶的组分决定了其良好的抗冲击性能,使其在高应力环境下表现出色。
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图源 hownot2.com
植筋胶的去除和其他结构胶类似,在某些极端情况下,可能需要破坏基材(如混凝土)来完全去除。
其实,人类对于粘合剂的使用由来已久。我国古代时候,从动物的皮、骨、蹄等提取粘合剂,称其为“胶”,从植物的树脂和汁液中提取粘合剂,称其为“漆”,所以明白“如胶似漆”的意思了吧?
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图源 cidian.qianp.com
现代随着化工和材料等学科的发展,上述各种合成粘合剂才应运而生,相信未来会有更多的粘合剂被开发出来。你还知道哪些神奇的粘合剂?或者有哪些除胶小妙招?可以留言区分享出来哦。
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参考文献
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作者 :纪明华,中国科学院上海高等研究院博士
策划&编辑:rain
来源:上海科技馆
编辑:鱼非我
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