黏合剂

黏合剂(adhesive)又稱黏著劑胶黏剂黏结剂、俗稱膠水,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。一般是根據被黏合物质的特性(主要是表面特性,如粗糙度),使用不同的黏合劑。简单的黏合劑其實是稀釋的樹脂,樹脂本身就具有黏性;常见的文具用透明膠水成分则是:聚乙烯醇(PVA)、水、微量硼砂作交联剂,以及保存劑

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·庫弗博士發明的强力胶( 万能胶)。

透明膠水

透明膠水是平時文書處理、從事美勞創作常用的一種黏合劑,它的成份是聚乙烯醇硼砂。聚乙烯醇是一種水溶性塑膠,當把聚乙烯醇加入水時,聚乙烯醇會溶解在水份中,再把硼砂加入時,硼原子與氧原子會將聚乙烯醇分子串在一起,所形成的黏稠狀液體就是膠水。而膠水在空氣中會慢慢凝固,而且是不可逆的。

透明膠水作为一種黏合劑,其黏著的原理如下:當透明膠水塗在張上時,膠水本身的分子和紙張的分子會出現「鍵結」,膠水會有黏性原因是膠水的分子親水基團多導致以水為中介,彼此互相吸引糾纏產生黏性,因此膠水的凝固是一個化學反應。

液態的透明膠水用手摸起來感覺黏黏的原因是:聚乙烯醇含有許多羥基(醇基,R-O-H),具有極性,且可與形成氫鍵,彼此互相吸引糾纏產生黏性。如果把膠水用更多水稀釋,此時膠水分子被水分子隔開太遠了,黏性就會快速下降。 而快乾膠又稱AA膠或超能膠,則使用氰基丙烯酸酯作為主要的組合劑。當膠水一接觸到空氣,那些空氣中的水份會與它作用,把溶劑蒸發接合劑聚合放熱,變成強韌的所謂Super Glue膠黏貼著接觸面。由於它的溶劑会在瞬間蒸發,所以會嗅到具有刺激性的氣味。

天然材料

黏合劑亦可以用天然材料製造。

1702年,秘魯馬丘比丘農村的工人經常要出去貼傳單,在貼的過程中發現用煮熟的馬鈴薯做黏合劑非常好用。因為馬鈴薯的主要成份是澱粉,是天然的固體膠。

參考資料

  1. ^ 黏合剂. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会.  (简体中文)
  2. ^ Kinloch, A.J. Adhesion and Adhesives: Science and Technology. Chapman and Hall. 1987: 1. ISBN 0-412-27440-X. 
  3. ^ 胶黏剂. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会.  (简体中文)

外部連結