胶水是怎么粘住东西的?

关注者
129
被浏览
15,165

5 个回答

2015-12-26

接着剂可以粘住东西,是由于本身的分子和欲连接物品的分子间形成键结,这种键结可以把分子牢牢地黏合在一起。接着剂定义为可使两「界面」互相黏着之物质。接着过程,接着剂会经历三个过程:液态(胶水)→湿润(材质)→固态(胶合层)。这就是一般所谓的胶水固化 (setting) 过程。固化约有列三种方式:

1). 溶剂挥发方式:如溶剂溶液型胶水 (Solventsolution type adhesive) 的溶剂挥发固化;

2). 聚合反应方式:环氧树脂 (Epoxy) 硬化剂对主剂的架桥 (Cross-linking) 反应固化;

3). 冷却固化方式:热可塑性 (thermoplastic) 高分子如热熔胶 (Holt melt adhesive) 的固化。

接着剂与被着物表面之间,藉由界面相互吸引和连接作用的力,称为「接着力」。接着是一个复杂的物理、化学过程,故其来源是多方面的。主要可分为:

1).化学键結力

2).分子间的作用力

3).界面静电引力及机械作用力


1). 化學鍵結力
2). 分子间的作用力(其中配向力、诱发力及分散力三者合称为范德华力(van der Waals force),属于二次结合力)
3). 界面静电引力及机械作用力

至于近代科学发展对接着现象提供了诸多的学说与解释,最为著名的接着机制学说有下列四种:

1). 机械投锚说 (mechanical & anchor theory) 。

2). 吸附理论说 (adsorption theory):De Bruyne McLaren 所提出。

3). 静电理论说 (electrostatic theory):苏俄 Deryaguin 提倡。

4). 扩散理论说 (diffusion theory):苏俄 Voyutskii 提出。

接着剂发展至今对工业发展及民生消费有着相当多的贡献,用途广泛居功厥伟,在不同工业、不同应用细项,有不同的接着剂,整理如表一。此外,被接着体的材质也需要不同的接着剂来配对才合适。

对了,网络有人说接着是「腐蚀」它要粘住的表面,这个说法并不专业,这是一种称为机械投锚(钉着)理论。从下图应该很容易了解甚么是机械投锚。基本上,当胶水还在液态时会「渗入」材质表面的孔隙,固化后即如同锚或钉子将孔隙间予以勾(钉)住而产生接着力,其因类似钉子之作用所以也有人称为「钉着理论」。

但总的来说,要做好接着不外要考虑到下列几点:

1). 有良好的润湿,液/固界面间才有良好吸引力的产生,

2). 接着剂表面张力要低于被着体的临界表面张力,这样才能充分润湿及涂布,

3). WBL 弱界面层 (weak boundary layer) 须加移除或补强。


分类科普 >>化学 >>高分子

就是各种分子间作用力,中间还分很多种。

比如传统的浆糊其实就是淀粉糊。淀粉是一种聚糖,含有很多羟基可以用于形成氢键,所以可以粘住纸张。而遇水又可以溶解。