胶粘剂是如何发挥作用的?我们中有些人其实并不关心它的原理,只要能粘住就行。也有些人像「扶手椅上的科学家」,会去读那些对普通人而言宛如天书的技术手册。
大多数人可能介于两者之间——我们乐于了解事物如何运作,但不想去翻科学大学的教科书。
因此,面向好奇的外行,下面用通俗的方式回答「胶粘剂是如何工作的」这个问题:
显然,胶粘剂是一种能把两个或多个物件粘合、连接在一起的物质(否则用户可能就要换品牌了),这一点人尽皆知。但背后的科学原理并非人人熟悉。胶粘剂的作用方式主要有四种,其中较常见的是机械结合与化学结合……
机械结合
这是一种更简便、更常见的结合方式。在机械结合中,胶粘剂渗入表面的微小孔隙,从而在胶粘剂与表面之间形成连接。其作用如同数百万个微观的螺丝与螺栓,将两侧表面固定在一起。
化学结合
化学结合是指胶粘剂在分子层面与表面真正结合。这类似于两个氢原子与一个氧原子结合形成水(H2O)的情形——某些化学物质之间天然相互吸引。氢尤其容易与周围的其它原子结合。
较少采用的另两种方式
第三、第四种较少采用的方式涉及范德华力,以及借助水分促进的扩散,使胶粘剂渗入表面……这两种方式用通俗语言较难解释,而且也不太常见,所以这里先只讨论前两种。
再谈一点机械结合
机械结合并不只发生在微观尺度。魔术贴、拉链、销钉、订书钉、别针和纽扣都是机械结合的形式。所谓「机械」,是指仅依靠某种物理形状将两表面固定,如同两只手紧紧相握。
在胶粘剂中,借助表面的孔隙实现的机械结合,要归功于干燥或固化过程。胶水涂上时是液态的薄层,两侧表面仍可自由活动;这种液态也便于胶粘剂渗入表面孔隙。当开始干燥并变固时,它就像魔术贴一样,靠许多「钩子」把两个物件固定在一起。
关于化学结合的另一点
化学结合更为复杂,且只发生在微观尺度。它通过两种表面的化学物质之间形成化合物来起作用。环氧胶生产厂商较少采用这种方式,原因显而易见——化学结合在自然界中时刻发生,但要在人为条件下实现却颇有难度。只有某些化学物质能轻易彼此结合,而用于辅助化学结合的工业胶粘剂,仍属于相对未被充分开发的领域。
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