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最早的黏合剂来自大自然。动物骨骼、鱼鳔、兔皮熬煮得到的骨胶和明胶,主要成分是胶原蛋白水解物。它溶于热水,冷却后凝胶并固化。古埃及人用骨胶粘家具,中世纪书籍装订用鱼鳔胶。骨胶的缺点是怕水(蛋白质吸水膨胀)且易霉变。
淀粉糊(大米、小麦、木薯粉加水加热糊化)至今仍用于贴邮票、糊纸盒。它的粘接力来自淀粉分子与纤维素之间的氢键,但对非极性材料(塑料、金属)几乎无效。
天然橡胶胶乳(从橡胶树割取的白色乳液)曾是工业胶粘剂的主力。它干燥后形成弹性膜,用于信封封口、橡胶胶带。但未硫化的天然橡胶受热变粘、遇冷变脆,且不耐油。
白乳胶(聚醋酸乙烯酯乳液)是最常见的木材黏合剂。聚醋酸乙烯酯(PVAc)以水为分散介质,乳白色液态。水分蒸发或渗入木材后,PVAc颗粒聚集成膜,同时渗入木材孔隙形成机械互锁。白乳胶无毒、不易燃、固化后透明。缺点是不耐水、不耐高温(60℃以上软化),固化慢(需数小时加压)。
氰基丙烯酸酯(俗称502、瞬间胶)的粘接速度惊人——几秒到几十秒。它的固化不需要溶剂蒸发,而是水分(空气中的湿气或材料表面的微量水)引发阴离子聚合。氰基丙烯酸酯分子在弱碱性条件下迅速开链、互相连接成长链,形成坚固的塑料层。这类胶水对皮肤粘性极强(皮肤表面水分足够引发聚合),甚至曾用于战场紧急粘合伤口(后被更安全的医用胶替代)。缺点:脆性大(不耐冲击),不耐高温(80℃以上软化),且对聚烯烃(PE、PP)无效。
环氧树脂是双组分(树脂+固化剂)反应型胶粘剂。环氧树脂分子含有环氧基团(三元环醚),固化剂(胺类、酸酐类或硫醇类)打开环氧环,使分子链交联成三维网络。固化后不熔、不溶,强度极高,耐化学腐蚀,填充缝隙能力强。环氧树脂能粘接金属、玻璃、陶瓷、许多塑料(除PE、PP),甚至用于飞机结构部件。它的“*”来自于固化后极高的内聚强度和与被粘材料的化学键合。
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