爲什麼膠水不會黏住盛放它的容器？

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膠水，這個日常生活中不可或缺的小物件，以其神奇的粘合能力爲我們的生活帶來便利。但你是否曾好奇，爲什麼膠水不會黏住盛放它的容器呢？膠水又經歷了怎樣的發展過程？我們如果被常用的502膠水黏住了手又該如何解開？

膠水的發展歷程

膠水，作爲一種將不同物質粘合在一起的介質，其歷史源遠流長。早在古代，人類就已經開始利用天然物質的粘接特性。考古證據表明，大約5300年前，人們已經能夠混合土壤和粘土，以此將石塊粘合。在中國，大約4000年前，人們使用天然生漆作爲粘合劑來製作各種器具。到了3000年前的周朝，人們開始使用動物膠來粘合船隻。而我們熟知的長城，其基石則是秦朝時期人們利用糯米粉和石灰混合而成的粘合劑所粘合。

在古埃及，人們已經掌握了從植物和動物中提取天然粘合劑的技術，例如從金合歡樹中提取阿拉伯膠，從松樹中提取松香，以及從鳥蛋和動物骨骼中提取骨膠。隨着科技的發展，合成膠水應運而生，開啓了粘合劑的新篇章。1909年，Baekeland發明了酚醛樹脂，這標誌着合成樹脂膠水的誕生。到了20世紀50年代，環氧樹脂膠水的發明，以其多樣化、高強度和廣泛的適應性，迅速成爲人們廣泛使用的粘合劑之一。

膠水的工作原理

合成膠水以其卓越的粘附力和持久性而著稱。那麼，它們的工作原理究竟是怎樣的呢？

物體之間的粘合過程，實際上是通過膠水中的化學成分來實現的。在膠水中，存在着一些球形的高分子粒子，其半徑通常介於0.5至5納米之間，這些粒子構成了膠水的粘合核心。如果這些高分子粘合劑單獨存在，它們將難以被有效且方便地應用。爲了便於使用，人們通常會採用水作爲溶劑，將這些高分子粘合劑溶解在水中。

當膠水被塗抹在物體表面時，這些高分子粘合劑會隨着水分滲透到物體表面的微小孔隙中。隨着溶劑——水的蒸發，高分子粒子之間會相互連接，形成強大的拉力，這正是它們能夠牢固地粘合兩個物體的關鍵所在。在某些工業應用中，膠水的溶劑可能並非水，而是採用更易揮發的有機溶劑來替代傳統的水基溶劑。

我們在使用502膠水的過程中，都會發現其他普通的液體膠水大多留有很大的反悔餘地，但唯獨只有502膠水總是一瞬間就把東西牢牢粘住，這又是爲什麼呢？

其實，這是因爲它和其他膠水有截然不同的粘接原理。502膠水不依賴溶劑揮發，而是靠一種非常快速的化學反應來實現粘接。502膠水的核心成分是氰基丙烯酸酯，這種物質在密封狀態下以單體形態存在。一旦暴露於空氣中，它與水分接觸後，就會迅速引發聚合反應，生成堅固的聚合物，從而將物體牢固地粘合。

502強力膠的化學原理

這種聚合反應所需的水分極少，即使是皮膚表面的微量水分或空氣中的水蒸氣，都足以啓動這一過程。氰基丙烯酸酯的聚合速度遠遠超過溶劑乾燥的速度，這就導致了502膠水在使用時可能會不小心將不應粘合的物體粘在一起，比如使用者的手指。這種粘合機制也解釋了爲什麼502膠水一旦開封，就很容易變幹。開封后，即使瓶蓋被擰緊，也很難恢復到原來的密封狀態。膠水與空氣中的水分接觸後，會在瓶內開始自發聚合，最終形成固態，無法再被擠出。

爲什麼膠水不會黏住盛放它的容器？

膠水不會黏住盛放它的容器，首先與容器材質有關。盛放膠水的容器通常採用不易與膠水反應的材料製成，如塑料（聚乙烯、聚丙烯）或玻璃。這些材料的表面能較低，不易與膠水分子形成有效的粘附。

其次，製造商在設計膠水時，會特意調整其粘度和流動性，使其在常溫常壓下保持液態。這種設計確保膠水在使用時纔會發生固化反應。例如，502膠水只有當它接觸水和空氣後纔會發生聚合反應，黏住其他物體。而當它裝在較爲封閉的瓶子裡時，沒有發生聚合反應所需的條件，自然就不會在瓶子裡黏住。

如何解除502膠水？

502膠水因其快速固化和強大的粘合力，常用於緊急修補和小型工藝品製作。然而，有時不慎將502膠水粘在皮膚或其他不希望粘合的地方，如何解除它就成了一個棘手的問題。

含有丙酮的洗甲水去除502膠水的過程

丙酮是最常用的溶劑之一，可以有效溶解502膠水。因此，可以將少量丙酮塗在被粘的部位，輕輕揉搓直至膠水溶解。不少洗甲水中都含有這一成分，此外也有專門的丙酮解膠劑出售。但需要注意的是，丙酮對皮膚和某些材料有刺激作用，應儘量避免長時間接觸。

參考文獻

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/KizGuCZxbUGnY9XQ4CmFbQ

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/KuqdZeE53SnrGLGg-_1OvA

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/C98DSr98CDTUj61PXKiOVw

[4]https://mp.weixin.qq.com/s/1Rw8lZKushQbRmSlBDXesw

圖片源自於網絡，僅供科普參考

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