膠水也有危險？

人們常用“如膠似漆”來形容兩個人關系十分緊密，難以分離；而在現實生活中，我們也處處都要用到各種各樣的膠水。那么，為什么膠水能起到粘連的作用？我們常見的膠水，都是什么東西呢？

膠物何其多

在生產和生活當中，人們經常需要將幾個物體連接起來。除了采用純粹機械性的鉚、釘、榫卯等方式外，利用粘性物質將物體粘結起來也是很重要的方式，而且適用于外形過小或材料強度不夠而不宜機械加工等情況。這種起到粘結作用的物質，就是粘接劑。而膠水則是我們生活中對日常所見的粘接劑的俗稱。

隨著人們生產生活的需要，人們發現和發明了多種多樣的粘接劑。如果從來源上分，可以大致將粘接劑分為天然粘接劑和合成粘接劑兩大類。

天然粘接劑，顧名思義來源于天然存在的物質。例如，“如膠似漆”這個成語中，“膠”指的正是來源于動物的粘性物質。在古代，“膠”字的本意是指用動物皮革、肌腱、角等熬制而成的粘性物質，而后來，“膠”字的含義逐漸擴大，成為了粘性物質的代稱。在天然粘接劑中，我們常見的有皮膠、骨膠、桃膠等，被廣泛應用于日用品加工之中。此外，面糊也可以被用來制作膠水，在老一輩人印象中，一定還記得自己動手調制面糊膠的經歷。值得一提的是，如膠似漆中的“漆”字，其本意也指的是從漆樹中提取的粘性涂料，只不過后來越來越強調其顏色特性了。

天然粘接劑雖然取材方便，但由于來源所限，產量較低，品質不均一，無法滿足大規模使用的要求，因此在工業革命后，隨著化學工業的進步，開始有人工合成的粘接劑問世，并由于其更大的產量和較好的品質，逐漸成為了粘合劑大家族中的主角。在生活中我們常見的合成粘接劑，有以透明膠水為代表的聚乙烯醇類、AB膠為代表的環氧樹脂類以及超級膠為代表的氰基丙烯酸酯類等。

膠水是如何工作的？

從本質上說，粘接劑在兩個物體間，起到了“橋梁”的作用。而這個“橋梁”，是一個由動態到穩態的過程。在粘接劑儲存和使用前，人們希望粘接劑具有較好的流動性或可塑性，因此這時，粘接劑內分子間還不能形成穩定的連接，不然就會固化而無法使用。而當使用后，在一定條件下，粘接劑內分子可以彼此間形成穩定的連接結構，從而將粘接的兩個物體固定在一起。

粘接劑分子可以依靠幾種形式形成穩定的連接。一種是大分子間彼此糾纏，我們前面提到的動物膠、面糊膠等，就是依靠蛋白質或淀粉這些大分子在逐漸失水過程中糾纏而固化的。另一種方式是粘結劑原本是可以自由活動的小分子，但在一定情況下彼此聚合成為大分子而固化。例如，人們常使用的AB膠或水晶膠，就是依靠在環氧樹脂單體中加入固化劑，而使得分子間彼此聚合而達到固化的目的。隨著高分子研究的發展，基于小分子聚合為大分子原理的粘合劑由于其生產工藝簡單、操作簡便，性能優良等特點，在合成粘接劑中獨占鰲頭。值得一提的是，廣為應用的塑料產品，本質也是小分子聚合而成的高分子物質，其實可以看作是粘結劑的“親戚”。

橫空出世的超級膠

在所有這些粘結劑中，人們最為熟悉的、應用最為廣泛的，可以說就是超級膠了。如果你覺得陌生的話，它的另一個代表性名字：502膠，你一定聽說過。之所以稱它為“超級膠”，是因為它具有幾個顯著的特點：使用時為流動性很好的液體，方便使用；涂抹后迅速固化，幾秒鐘就能起到粘接效果；粘接強度大，且對于多種材料都能進行很好的粘接。

事實上，502膠只是這個大家族中的一個成員。502膠的主要成分是氰基丙烯酸乙酯，屬于氰基丙烯酸酯粘結劑家族。502編號中的“2”，指的就是“氰基丙烯酸乙酯”中的“乙”。因此根據其成酯基團的不同，這個大家族中還有503、504、508等成員。只不過生活中以502膠最為常見。

502膠之所以有如此神奇的特性，和它分子間聚合的特點是分不開的。氰基丙烯酸乙酯本身可溶于丙酮等有機溶液，形成澄清稀薄的液體，便于儲存。但是一旦將它涂抹在粘接物表面，溶解它的丙酮等溶劑迅速揮發，將氰基丙烯酸乙酯分子暴露于空氣中，而氰基丙烯酸乙酯分子對水十分敏感，在空氣中的水作用下，氰基丙烯酸乙酯分子進行聚合，由此起到迅速粘接的目的。這一過程極為迅速，幾秒內就可實現，而不像水基粘結劑，需要等水慢慢蒸發干。“速干膠”的別名由此而來。而這也是為什么502膠用好以后要盡快蓋好瓶蓋的緣故。

醫學好幫手

“遇水即凝”這一特點不但讓502膠成為生活中必不可少的物品，在醫學上也引起了大家的關注。因此醫學上對于人體的傷口的閉合通常只能采用縫合的方式，耗時耗力；而通常的水基粘合劑則不適合在人體這種富含水分的環境下使用。而502膠能在水存在的情況下聚合，同時粘結迅速，對于傷口處理具有很大優勢。

當然，醫學上不會直接拿502膠來用，因為它凝結速度太快了，并不適合臨床使用，而且凝固后物質較為堅硬，不利于組織生長恢復，同時在聚合時會大量放熱。不過研究發現，隨著酯化基團烴基的增加，聚合反應會隨之減弱，產物也更為柔軟。于是502膠的“同門”，如氰基丙烯酸辛酯（508）以及氰基丙烯酸丙酯（504）等在醫學領域得到了大量應用。例如美國FDA就批準了使用含氰基丙烯酸辛酯成分的“多抹棒”，來應用于皮膚傷口的處理。此外臨床上在骨損傷修復、血管吻合等方面也有成功應用的案例。不過，醫用氰基丙烯酸酯目前只是作為常規技術的輔助技術使用，在機械強度、生物親和性等方面還有很大的進步空間。不過可以想象，終有一天手術縫合就像做手工一樣，依靠涂上一層膠水就能實現，這將極大的減輕患者的痛苦和節省醫生的精力。

生活使用仍須小心

不過，雖然氰基丙烯酸酯類粘接劑在醫學上有著廣闊的前景，但對于日常生活中使用的502膠來說，使用的時候仍需注意安全。例如最近浙江寧波就發生一例兒童誤將502膠當作滴眼液滴入眼內造成眼部粘合的事件發生。

事實上，氰基丙烯酸酯和其聚合產物并不具有毒性。我們聞到的較為刺鼻的氣味，其實是丙酮等溶劑揮發時的氣味。502膠的主要危險性在于其pH約為4.5左右，屬于酸性，會對角膜、結膜等造成刺激；而劇烈聚合時會釋放大量的聚合熱，對組織產生灼傷。此外如果長時間不經處理，堅硬的凝結產物也會對組織造成損傷。因此，出現502膠入眼、入口等事故時，應避免耽誤，盡快送醫。從此次寧波以及其他一些502膠入眼、入口案例結果來看，如果送醫及時，基本不會對器官功能產生影響。不過及時如此，為了將事故風險降到最低，還是避免讓兒童接觸502膠為妥。

發表于 2014-11-01 00:00
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