✿黏结起来的世界——黏合剂

✿黏结起来的世界——黏合剂

1647年的一天,天气晴朗,马德堡的市民兴致勃勃地涌向广场。广场中央,放着一对直径为20英寸的特制的空心青铜半球。这两个半球的边缘都经过仔细的加工,彼此接合在一起密不透气。在两个半球的顶端还有一个铸好的环,其中一个半球上还有一个带活塞开关的出气孔。这就是马德堡半球。在半球旁边,这场科学实验的表演者,马德堡市市长、德国物理实验大师格里凯正在认真地工作着。只见格里凯不慌不忙地请助手们把这两个半球合拢起来成一铜球。然后抽去其中的空气,又把几匹马套在球的两边环上,指挥马夫挥动鞭子,让马尽力向两边拉。但是,这种努力都是枉然的。两个半球好像有什么巨大的魔力压在一起,不会分开。这是大家熟悉的著名的马德堡半球实验。

100多年后的一天,在我国辽宁省的辽阳市又重新出现了这样的场面:1973年10月,在辽阳市中心广场,只见八匹高头大马,分成两列,各自套上马鞍,从相反的方向拉着洗脸盆大小的两块钢板。这两块钢板是用胶水一类的东西黏合在一起的。站在高处的一个外国人手臂一挥,赶马人挥动鞭子,噼哩啪啦抽在马背上。它们使尽全力,就像拔河一样,拼命地拉呀,拉呀,围观的人也阵阵喝采……由于两边马的拉力几乎相等,所以那两块钢板便停留在中间。渐渐地喝采声平息了,一匹匹大马也都精疲力尽了,那两块钢板仍然牢牢地黏合在一起。

原来,这是法国专家当众表演的黏合剂黏结强度的实验。辽宁省辽阳市的辽阳化工厂,有一部分设备是从法国引进的,法国派出专家和工程技术人员前来承包安装设备工作。奇怪的是,专家们不论在地上还是在墙上固定设备,从不用螺栓,而是用一种像胶水一样的“黏合剂”。当时,由于我们对这一类先进技术不太了解,有人私下议论:“这样黏得牢吗?万一倒下来怎么办?……”,法国专家知道了这种担心,于是便进行了这次别开生面的类似“马德堡半球实验”的八马对拉表演。

现在我们知道,黏合剂是一种能把各种材料紧密地黏合在一起的化学物质。“黏合剂”又被称作“黏结剂”、“胶黏剂”,有的干脆就简称为“胶水”。借助黏合剂来进行连接的技术就是黏接技术。

典型的黏合剂,它在形成连接接头前的某个阶段,一般应是液体,这样才能很容易地把它涂刷在被黏接零件表面上。在一定的条件下(温度、压力、时间等),它能凝固成坚硬的固体,同时,将被黏接的材料紧密结合成一个整体。

能满足这些条件的物质并不少,大自然里就有。至于人工合成的品种就更多了。

黏合剂这个家族近几年来特别兴旺发达,不断有新的成员问世。这个家族里,比较老的一辈都是在大自然里生长的,如松香、树胶,还有用动物的骨、皮熬制的牛皮胶、黄鱼胶等等。这些我们统称为天然高分子粘合剂。由于这些材料来源较少,往往受天然资源的限制,性能又不完善,所以目前已逐渐被合成高分子黏合剂所淘汰。合成高分子黏合剂的种类很多,主要有合成树脂类型和合成橡胶类型。前者如环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂等,后者如丁腈橡胶、氯丁橡胶等。有意思的是,这两大类家族之间还很喜欢攀亲结眷,因此又出现了树脂-橡胶混合型的黏合剂。

不论是天然的高分子黏合剂,还是合成的高分子黏合剂,统称为有机黏合剂。因为它是在整个黏合剂大家族里最主要和最常用的种类,所以平时就简称为“黏合剂”了。

既然有“有机黏合剂”,肯定还有“无机黏合剂”。不错,无机黏合剂与有机黏合剂截然不同,属另一个族系。它们都是由无机物组成的,例如磷酸盐、硅酸盐等。由于分子组成及分子的结构不同,这类胶的性能与前者差异很大,它们特别能耐高温,比较硬、脆。

每一种合成黏合剂,除了橡胶、树脂这样一些主要组分以外,还有好多其他组分。因为单是依靠环氧树脂或丁腈橡胶,是不能把东西胶牢的。这些其他组分我们一般称为“黏合剂的辅助材料。”