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為什麼膠水不會黏住盛放它的容器?

膠水,這個日常生活中不可或缺的小物件,以其神奇的黏合能力為我們的生活帶來便利。

但你是否曾好奇,為什麼膠水不會黏住盛放它的容器呢?膠水又經曆了怎樣的發展過程?我們如果被常用的 502 膠水黏住了手又該如何解開?

膠水的發展曆程

膠水,作為一種将不同物質黏合在一起的媒體,其曆史源遠流長。早在古代,人類就已經開始利用天然物質的粘接特性。考古證據表明,大約 5300 年前,人們已經能夠混合土壤和粘土,以此将石塊黏合。

在中國,大約 4000 年前,人們使用天然生漆作為黏合劑來制作各種器具。到了 3000 年前的周朝,人們開始使用動物膠來黏合船隻。而我們熟知的長城,其基石則是秦朝時期人們利用糯米粉和石灰混合而成的黏合劑所黏合。

在古埃及,人們已經掌握了從植物和動物中提取天然黏合劑的技術,例如從金合歡樹中提取阿拉伯膠,從松樹中提取松香,以及從鳥蛋和動物骨骼中提取骨膠。

随着科技的發展,合成膠水應運而生,開啟了黏合劑的新篇章。1909 年,Baekeland 發明了酚醛樹脂,這标志着合成樹脂膠水的誕生。到了 20 世紀 50 年代,環氧樹脂膠水的發明,以其多樣化、高強度和廣泛的适應性,迅速成為人們廣泛使用的黏合劑之一。

為什麼膠水不會黏住盛放它的容器?

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膠水的工作原理

合成膠水以其卓越的粘附力和持久性而著稱。那麼,它們的工作原理究竟是怎樣的呢?

物體之間的黏合過程,實際上是通過膠水中的化學成分來實作的。在膠水中,存在着一些球形的高分子粒子,其半徑通常介于 0.5 至 5 納米之間,這些粒子構成了膠水的黏合核心。如果這些高分子黏合劑單獨存在,它們将難以被有效且友善地應用。為了便于使用,人們通常會采用水作為溶劑,将這些高分子黏合劑溶解在水中。

當膠水被塗抹在物體表面時,這些高分子黏合劑會随着水分滲透到物體表面的微小孔隙中。随着溶劑——水的蒸發,高分子粒子之間會互相連接配接,形成強大的拉力,這正是它們能夠牢固地黏合兩個物體的關鍵所在。在某些工業應用中,膠水的溶劑可能并非水,而是采用更易揮發的有機溶劑來替代傳統的水基溶劑。

我們在使用 502 膠水的過程中,都會發現其他普通的液體膠水大多留有很大的反悔餘地,但唯獨隻有 502 膠水總是一瞬間就把東西牢牢粘住,這又是為什麼呢?

其實,這是因為它和其他膠水有截然不同的粘接原理。502 膠水不依賴溶劑揮發,而是靠一種非常快速的化學反應來實作粘接。502 膠水的核心成分是氰基丙烯酸酯,這種物質在密封狀态下以單體形态存在。一旦暴露于空氣中,它與水分接觸後,就會迅速引發聚合反應,生成堅固的聚合物,進而将物體牢固地黏合。

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502 強力膠的化學原理

這種聚合反應所需的水分極少,即使是皮膚表面的微量水分或空氣中的水蒸氣,都足以啟動這一過程。氰基丙烯酸酯的聚合速度遠遠超過溶劑幹燥的速度,這就導緻了 502 膠水在使用時可能會不小心将不應黏合的物體粘在一起,比如使用者的手指。

這種黏合機制也解釋了為什麼 502 膠水一旦開封,就很容易變幹。開封後,即使瓶蓋被擰緊,也很難恢複到原來的密封狀态。膠水與空氣中的水分接觸後,會在瓶内開始自發聚合,最終形成固态,無法再被擠出。

為什麼膠水不會

黏住盛放它的容器?

膠水不會黏住盛放它的容器,首先與容器材質有關。盛放膠水的容器通常采用不易與膠水反應的材料制成,如塑膠(聚乙烯、聚丙烯)或玻璃。這些材料的表面能較低,不易與膠水分子形成有效的粘附。

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其次,制造商在設計膠水時,會特意調整其粘度和流動性,使其在常溫常壓下保持液态。這種設計確定膠水在使用時才會發生固化反應。例如,502 膠水隻有當它接觸水和空氣後才會發生聚合反應,黏住其他物體。而當它裝在較為封閉的瓶子裡時,沒有發生聚合反應所需的條件,自然就不會在瓶子裡黏住。

如何解除 502 膠水?

502 膠水因其快速固化和強大的黏合力,常用于緊急修補和小型工藝品制作。然而,有時不慎将 502 膠水粘在皮膚或其他不希望黏合的地方,如何解除它就成了一個棘手的問題。

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含有丙酮的去光水去除 502 膠水的過程

丙酮是最常用的溶劑之一,可以有效溶解 502 膠水。是以,可以将少量丙酮塗在被粘的部位,輕輕揉搓直至膠水溶解。不少去光水中都含有這一成分,此外也有專門的丙酮解膠劑出售。但需要注意的是,丙酮對皮膚和某些材料有刺激作用,應盡量避免長時間接觸。

參考文獻

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/KizGuCZxbUGnY9XQ4CmFbQ

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/KuqdZeE53SnrGLGg-_1OvA

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/C98DSr98CDTUj61PXKiOVw

[4]https://mp.weixin.qq.com/s/1Rw8lZKushQbRmSlBDXesw

策劃制作

來源:力學科普

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