在《胶带是如何粘住物体的?》(http://zhidao.baidu.com/daily/view?id=5421&preview=1) 和《为什么胶有的时候粘不牢?》(http://zhidao.baidu.com/daily/view?id=7038) 这两篇文章中我们提到 , 一种粘合剂要想牢固粘住物体 , 首先它必须能够很好覆盖在要粘合的物体表面 , 即能够浸润物体表面 , 其次这种材料还要有足够的机械强度 , 阻止外力将它粘合的两个物体分开 。
但是这样就带来了一个矛盾:要想具备足够的机械强度 , 我们就必须选择固体 , 特别是高分子材料 , 作为粘合剂的主要成分 , 然而这些材料不能流动 , 无法很好地与要粘合的物体表面充分接触;而另一方面 , 液体能够流动 , 可以很好地覆盖在物体表面 , 但它们通常强度很低 。 因此 , 粘合剂要想发挥作用 , 通常必须经历一个叫做固化的过程 , 也就是说一开始以液体的形式存在 , 但与要粘合的两个物体接触后又能变成坚硬的固体 。
那么如何实现固化的过程?一个最简单的办法自然是通过溶液挥发来实现 。 例如糖本身是固体 , 如果几粒糖掉在餐桌上 , 我们只要用手轻轻一抹就可以把它们从桌面上清理掉 。 但如果糖水洒到桌子上 , 经过一段时间后水挥发掉了 , 残留下的覆盖在桌子上的一层糖就只能用湿抹布才能擦掉 。 这是因为溶液可以流动 , 使得糖的分子与桌面有了更好的接触 。 随着水的逐渐挥发 , 糖的分子就牢固地留在了桌面上 。
【邮票背胶为什么沾点口水就有黏性?】各种高分子材料的分子虽然要比糖大得多 , 但很多情况下我们仍然不难找到合适的溶剂去溶解它们 。 如果我们把溶液涂抹到要粘合的物体的表面 , 那么溶在其中的高分子材料就会在溶剂帮助下与物体表面发生亲密的接触 。 当溶剂挥发后 , 两个物体之间就被一层坚固的高分子材料牢牢连接起来 , 粘合的任务也就宣告完成 。 另外 , 有的时候被粘合的物体本身有很多微小的孔洞 , 那么溶剂不仅会挥发 , 还可以渗透进这些孔洞 , 把溶在其中的高分子化合物留在表面 。 因此 , 只要找到合适的溶剂将高分子材料配成溶液 , 一种粘合剂就做好了 。
除了将高分子材料的溶液直接用于粘合两个物体 , 我们还可以先将溶液涂到其中一个物体的表面 , 然后让溶剂挥发 , 这个物体的表面就留下了一层高分子材料的薄膜 。 由于失去了溶剂 , 这层薄膜不会有任何的粘性 , 但只要我们用少量的溶剂将它润湿 , 溶液重新形成 , 薄膜就会再次“焕发活力” , 可以用来粘住另一个物体 。 这样的胶有时被称为“再湿胶” , 在实际生活中的应用也非常广泛 , 邮票的背胶就是一个很好的例子 。
文章插图
通过溶剂挥发来完成粘合剂的固化这种方法在生产和使用上都简便易行 , 并且常用的溶剂大都成本低廉 , 因此溶剂形式的粘合剂曾经在市场上占有很高的份额 。 然而近些年来这一类粘合剂正在越来越多地遭到淘汰 , 一个重要原因是用作溶剂的通常是各种有机物 , 因为容易挥发 , 所以又被称为挥发性有机物(VOC).目前已经有许多挥发性有机物被证实会对人体健康造成一定程度的损害 , 例如苯是世界卫生组织确定的1类致癌物 , 也就是对人体有明确致癌作用的物质 , 能够增加患白血病的风险[1] 。 其它许多挥发性有机物也能够不同程度地对身体造成负面影响 。
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