作者AAQQUUAA ()
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标题Re: [问题] 胶水与胶带的黏着原理
时间Wed May 23 18:13:59 2007
※ 引述《cylo96 (飘雨的黄昏)》之铭言:
: 请问大家,
: 胶水跟胶带为什麽可以黏着东西?
: 就所学过的知识,我会觉得基本上是凡得瓦力
: 如果是的话,为什麽胶带上的分子可以提供比较强的凡得瓦力?
: 又,胶带/胶水碰到水黏性变差,而且变得糊糊的原因又是什麽?
: 麻烦板上的高手了,感谢 :)
一般胶带上的胶是压克力胶
通常文献上讲的是聚丙烯酸丁酯polybutylacrylate(PBA)
但是实际上
合成压克力胶的时候会加少量的丙烯酸acrylic acid一起聚合
这样胶比较有机会和被黏着的表面产生氢键
甚至在一些金属或氧化物表面产生离子键 "胶"大概会用这种方式来提高黏着效果
另外胶带本身不太黏胶带 是因为 胶带的表面有上一层离型层
通常是末端具有vinyl group的silicone
只是这一层为什麽能附着在胶带表面我也不清楚罗
做黏着方面的题目很好玩 除了考虑表面相容性外
你要绞尽脑汁找出甚至是制造界面间可能产生 而且能够操控的作用力
一直在小小的界面钻牛角尖
最後发现 其实黏不牢 然後胶的操作性还很糟 XD
而在只剩下凡得瓦力的黏着条件下 胶在表面的渗透行为则变成黏着上很重要的课题
就算只有凡得瓦力 只要我接触面积有够大
绝对比界面相容性不佳的条件下 力量强大的离子键没剩几支来得强
这算是凡得瓦力海战术吧 XD
而黏着还有另外一个课题就是 胶本身的强度
研究黏着的往往会做断面研究 观察被破坏面到底是 胶本身 还是被黏着的表面
这个部分要看要看胶被设计出来的目的
不管如何 胶本身都必须具有一定的强度 以维持胶的"固着力"retention
强度不够的胶很容易有残胶 就是把胶带撕下来时 表面黏一坨东西
而且 大家应该有经验 一卷胶带放久了 或是经历过高温
整卷胶带会变形 有的胶还会流出来 这就说明了 胶带的胶是有流动性的
於是 感压胶pressure sensitive adhesive(PSA) 出现了
常温底下有比一般胶来得大的强度 通常是指用DMA量出来的storage modulus
而不太具有黏性 但是受压後则会展现出流动性 也就是开始展现出松弛行为
然後PSA就能够渗透到被黏着面的微小缝隙中
等松弛行为停止 也就是移除受力时 就逐渐恢复原本的强度而紧紧抓着被黏着面
遇到那种光滑的表面 胶带通常没办法黏
胶带和胶水碰到水的问题要分开讨论 因为成分差很多
至於胶带碰到水会不黏 其实最简单的思考方式就是你黏着面多了一层水
胶带上的胶通常和水相容性很差 胶没办法渗进表面 自然黏着效果会很差
胶水 就看下面吧
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◆ From: 24.84.3.235
1F:推 pttjames:胶水是聚乙烯醇 不过我觉得他的黏性可能是氢键造成的 05/22 15:31
2F:→ pttjames:白胶就是加入TiO2 碰到水就稀释掉了 就比较没黏性 05/22 15:33
一般的白胶应该是聚乙烯醋酸酯(PVAc)50%以上的水性乳胶
聚乙烯醇(PVA)则是PVAc水解之後的产物 其实白胶里应该是没有TiO2的
是白色的主要因为他是乳胶溶液 乳胶往往会造成光线的散射
乾了以後的白胶其实还蛮透明的说
加了水不黏 主要是被稀释 初期黏度下降 这时候你要黏东西就黏不太住
而加水之後的胶 乾了 也就是水原本占有的空间没了 他的体积收缩也会变得更大
不只是剩下薄薄的一层
甚至原本有上胶的地方 胶与胶形成个自的液滴而不相连或是整个黏着的面积缩小了
而导致黏着强度不足
把胶水滴到玻璃 盖上另外一片後 烤到乾 就可以知道胶水的体积收缩是怎麽一回事了
其实强力胶使用时 也是先把被黏着物固定好
等到胶快乾的时候在施以强压 这样比较能避免体积收缩造成的问题罗
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◆ From: 140.112.135.88
3F:推 sunev:专业!! 05/23 18:25
4F:推 buteo:超强大 推推~ 05/23 20:30
5F:推 mtdas:push 05/23 22:39
6F:推 fauna:推~ 05/23 23:38
7F:推 pttjames:好厉害>< 05/23 23:59
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8F:推 AAQQUUAA:其实...我也还在努力中 收集商品型录收集到有种挫败感 05/24 00:12
9F:推 cylo96:大推~ 感谢你的专业回答 ^^ 05/24 14:40
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