超级胶水 502- 氰基丙烯酸乙酯的成分
超级胶水是日常生活中常见的商品,用途广泛。在人们的潜意识里,502 胶水似乎具有瞬间粘住任何东西的超强能力,毕竟超级胶水的英文名字 "super glue",透露着一股 "王者之气"。小时候,我们可能都有过不小心被 502 胶水粘住的可怕经历。我们不禁要问,502 胶水的成分到底是什么,为什么会有超强的粘合能力?有什么办法可以快速去除 502 胶水的粘性??
来自意外的发现
伊士曼柯达公司(Eastman Kodak)是世界知名的摄影器材公司。有趣的是,超级胶水就是在这里意外诞生的。1942 年,为柯达工作的哈里-库弗博士试图找到一种可用于镜头的光学塑料。虽然合成的氰基丙烯酸酯效果很好,但它们的粘度极高。库弗博士无奈放弃,继续探索。1951 年,库弗博士开始寻找用于喷气式飞机顶篷的耐热丙烯酸酯聚合物。一天,一名学生在合成氰基丙烯酸乙酯后,不得不打破容器取出产品。这种化合物过于粘稠,但只有与其他物体接触时才会粘在上面。
幸运的是,库弗博士并没有像几年前那样轻易忽视这种物质。他意识到,这可能是一种前所未有的粘合剂,具有强大的应用前景和商业价值。1958 年,柯达公司将这种粘合剂推向市场,商品名为伊士曼 910,随后更名为众所周知的超级胶水。凭借这一产品,卡弗博士本人于 2010 年荣获国家科技创新奖章(National Medal of Science and Technology Innovation)。科技创新奖章)。
超级胶水是如何发挥作用的?
上面提到的氰基丙烯酸酯实际上是一类化合物的总称。不同超级胶水的成分其实是不同的。例如,用于医用粘合伤口的胶水含有氰基丙烯酸辛酯,这是目前大多数超级胶水的成分。它是氰基丙烯酸乙酯(ECA),还有一小部分是甲酯衍生物。从合成化学的角度来看,这种化合物非常容易制备。利用经典的 Knovenagel 反应,很容易实现大规模工业化生产。然而,这种并不复杂的分子的神奇之处不仅在于合成简单,还在于其强大的粘附性。
很多人可能都会有这样的疑问,既然超级胶水的粘度极高,为什么还能稳定地存放在容器中呢?原因在于,超级胶水要想发挥粘合作用,必须依靠某种 "引发剂",而这种引发剂其实就是空气中的一丝不起眼的水分子。超级胶水的基本成分是氰基丙烯酸酯单体。一旦它与水蒸气接触,就会引发阴离子聚合反应,最终形成高强度聚合物。由于聚合过程会释放热量,胶水中的成分和溶剂会加速蒸发,因此我们在使用过程中经常会闻到难闻的气味。生活中,为了获得更好的粘合效果,我们往往认为胶水越多,粘合力越强。从胶水的作用机理来看,这其实是不合理的。大量的胶水会使粘合部分变厚,影响其粘合力。水蒸气的结合也会影响最终聚合物的强度。
其他用途
除了在超级胶水领域的应用,改进型氰基丙烯酸酯在医疗领域也有重要应用。越战期间,美国军医使用超级胶水为伤兵缝合伤口。然而,当时使用的氰基丙烯酸酯不符合医疗条件。使用后,它们经常会引起皮肤敏感。更重要的是,这些短链羧酸盐的危害更为严重。它更容易分解,破碎的单体不利于伤口愈合,有时还会引起伤口感染。幸运的是,1998 年,人们开发出了氰基丙烯酸辛酯。长链羧酸酯不易解聚,对人体组织的亲和力更好。后来,这种胶被命名为 Dermabond,成为人体皮肤专用的伤口缝合胶。
氰基丙烯酸酯的另一个用途是刑事调查。警方可以使用超级胶水熏蒸来揭示潜在的指纹。一般过程如下:首先,将带有指纹的物体放在一个加热且密闭的容器中,然后将超级胶水放入容器中。加热氰基丙烯酸酯使其蒸发,同时借助风扇使其在容器中循环和分散。指纹上的残留物质,如氨基酸、葡萄糖和水分会与气体混合。改性后的胶水会发生类似于粘合过程中单体逐渐聚合的反应,指纹会立即显现出来。据说,日本早在 1978 年就在刑事调查中使用了这种方法。
指纹显示屏(两滴水和超级胶水)
结束语
氰基丙烯酸酯系列粘合剂具有成分简单、室温固化、粘合速度快、强度高等特点。它们对金属、塑料、橡胶、陶瓷甚至人体组织都有很强的粘合力。近年来,随着粘接技术的发展,医用粘合剂的研究和应用也取得了长足的进步。同时,由于人们生活水平的不断提高,消费者对粘合剂也提出了新的更高的要求。未来,低气味、小粘合面和环保型粘合剂将是新的发展方向。最后,回到文章开头的问题,如何快速去除 502 胶水的粘性?--最有效的当然是丙酮的 "相似相容 "作用。因为纯丙酮在生活中并不常见,很多洗甲水中都含有丙酮,是去除和固化 502 的不错选择。
如何从皮肤上清除氰基丙烯酸酯粘合剂?
如果眼皮或嘴唇被粘住,请咨询医生。如果手指绑得很紧,将它们浸泡在温肥皂水中,然后轻轻地卷在一起(就像在手指间卷铅笔一样)。不要将它们分开,因为很可能会剥掉一根手指上的皮肤。
如何清除塑料上的氰基丙烯酸酯胶?
如果你能在水里待上一段时间,这可能是你的最佳选择。丙酮和 CA 溶剂 100 都会对各种塑料造成压力和浑浊。使用前最好在塑料上测试一下溶剂。
如何清除玻璃上的氰基丙烯酸酯粘合剂?
好在氰基丙烯酸酯粘合剂与玻璃的粘合效果不是很好,所以通常可以用剃刀刮掉。如果粘合力看起来很强,可以用水、丙酮或 CA 溶剂 100 粘合,或者等几天(粘合力会降低)再试试。
如何清除金属上的氰基丙烯酸酯粘合剂?
与玻璃不同,氰基丙烯酸酯与金属的粘合力很强。好在金属可以耐高温,因此可以使用沸水或室温丙酮或 CA 溶剂 100。