快乾膠(instant glue)又稱萬能膠、三秒膠、瞬間膠、502胶、立即膠黏劑,主要成分為氰基丙烯酸酯(cyanoacrylate)。。氰基丙烯酸酯是一系列物質的合称,譬如 2-氰基丙烯酸甲酯(methyl-2-cyanoacrylate,CH2=C(CN)COOCH3)和氰基丙烯酸乙酯。
常見品牌有AA超能膠(Aron Alpha)、強力膠(Super glue)、瘋狂快乾膠(Crazy glue)等。醫用膠如多抹棒(Dermabond)及 Traumaseal 則含有2-氰基丙烯酸辛酯(2-octyl cyanoacrylate)。
开发
瞬間膠是由美國發明家任職於柯達公司時所發明,在1958年量產上市。發明者因此產品於2010年獲頒。
1964年,中国科学院化学研究所的葛增蓓研制發明了基于氰基丙烯酸乙酯的KH502膠水,“KH”是当时中科院化学所的简称,“502”则是当时实验室所在的房间号。因此万能胶在中国大陆常被称为502。
黏合作用
氰基丙烯酸酯是一類缺電子的丙烯酸酯。當塗在物體表面時,表面上或空氣中的水分子、羥基、氨基等富電子親核試劑會快速引發氰基丙烯酸酯單體的陰離子聚合,形成強度較高的長鏈高分子,和表面緊密結合。該聚合過程伴隨明顯的放熱,甚至會使氰基丙烯酸酯單體蒸發,形成白色煙霧。
当使用瞬間膠不慎粘到手或不想粘到的物体表面时,比如光滑表面,由于抗剪力较差,通常一陣子後即會脫落,這類膠水久置於潮濕空氣中會自發聚合失效,可在開封後存放於乾燥密閉容器中以減緩這一過程。
用途
在軍事及醫療上的應用
在越戰時期,美軍的軍醫使用過瞬間膠來為傷兵紧急縫合傷口,但一般的氰基丙烯酸酯會導致皮膚敏感,而且美國食品藥品監督管理局一直沒有將它列作藥物。直到1998年的开发,诞生了名為的為人體皮膚專用的傷口縫合膠水。
在犯罪鑑識之應用
針對玻璃或塑膠等無孔表面上的潛在指紋,調查人員會以瞬間膠燻蒸方法(Super-glue fuming)來取得 。其過程如下:
需要被提取指紋的物品會被安置在一個加熱密封容器中,例如烤箱、環境控制箱等等。
在容器中放入瞬間膠,氰基丙烯酸酯會蒸發,並以風扇使它在容器中循環散佈。
氣化的膠漿煙霧會與空氣中的水分、肉眼不可見的指紋殘留物(氨基酸和葡萄糖)反應,在指紋紋線上形成白色聚合物,並使指紋呈現。
在大多數表面(白色塑膠或類似材料除外)上,所形成的指紋是肉眼可見的。若指紋仍不明顯,也可再施加螢光劑或染色劑加強對比。
美容用途
氰基丙烯酸酯也用於美容產業,例如作為嫁接睫毛用膠,或作為部分假指甲產品的「指甲膠」,包括甲片與指甲包覆材料等。由於其包裝有時與眼藥水相似,曾發生誤用而造成意外傷害,例如眼部黏著或化學性眼部灼傷。
小眾與興趣愛好
氰基丙烯酸酯常用於組裝電子產品原型、模型飛機,也可用來固定螺帽與螺栓。由於它能有效黏合金屬且用途廣泛,因此在模型愛好者之間相當常見。
氰基丙烯酸酯膠具有一定的耐水性,因此也受到海水水族愛好者使用,特別是在分株珊瑚時。像鹿角珊瑚屬等硬珊瑚的切枝,可用氰基丙烯酸酯膠固定在活石(採集自珊瑚礁的礁石)或補土上,使新的珊瑚碎片得以繼續生長。與必須完全固化後才能安全使用的矽利康不同,氰基丙烯酸酯膠可直接在水族箱中使用。不過,以黏著劑類別而言,傳統氰基丙烯酸酯通常被認為對水分與高溫的耐受性較弱。 有文獻指出,加入邻苯二甲酸酐可改善這兩項特性。
在淡水與海水造景中,氰基丙烯酸酯膠也常用於水族造景,例如將活體水草的根茎固定在木材或石頭上。低黏度的氰基丙烯酸酯膠也可用於木工。 它可作為快乾且具光澤的表面塗層使用。施作時可加入油類,例如亞麻籽油,以控制氰基丙烯酸酯的固化速度。氰基丙烯酸酯膠也常與鋸末(鋸切或打磨時產生的木粉)混合,用來填補孔洞與裂縫。這類修補方式可用於鋼琴音板、木製樂器與木製家具。製作車木筆時,也可在已經車削成形的木質筆胚上塗佈多層薄薄的氰基丙烯酸酯膠,形成堅硬透明的表層,再經打磨與拋光,得到亮面效果。
部分嗜好用途會將氰基丙烯酸酯膠與無機填料混合使用,例如小蘇打與氧化鈣。
射箭
在射箭中,瞬間膠可用來將箭羽黏在箭桿上。部分專用箭羽膠主要成分其實就是重新包裝的瞬間膠。 這類膠管常配有細長金屬噴嘴,方便精準塗佈在箭羽底部,並確保箭羽能牢固黏合在箭桿上。
擊劍
在击剑中,瞬間膠可用來將劍身導線固定在銳劍或鈍劍劍身的溝槽內。
安全问题
皮肤损伤
瞬間膠可能黏着在身体各处的皮肤上,强行剥离可能会造成皮肤损伤。如不强行去除,经过大约4天时间也会自动脱落。瞬間膠也可能造成化学烧伤,此时应该用肥皂和温水进行清洗。 使用植物油可加速瞬間膠脱落。 若瞬間膠进入眼睛可造成严重伤害,应用温水冲洗15分钟并寻求医疗服务。
与绵、羊毛和其他纤维材料的反应
瞬間膠应用于一些自然材料如棉、皮革或羊毛时会产生剧烈的发热反应,温度有时可达100℃以上,例如棉手套等情況會造成使用者烫伤。这些反应也发生在玻璃纖維和碳纖維材料中。
消除胶水粘性
以下是一些加快消除瞬間膠粘性方法:
- 使用丙酮或乙酸乙酯: 这些化学品能够溶解瞬間膠。但要注意,它们可能对某些表面(例如部分种类的塑料)有腐蚀性,最好先在不显眼的地方进行测试。
- 使用肥皂水和磨砂布: 轻轻擦拭受影响的表面,有时候可以有效去除瞬間膠。
- 使用柠檬汁或醋: 这些酸性物质有时能够帮助分解瞬間膠。涂抹在上面,然后轻轻擦拭。
- 使用专用的溶剂或去胶剂: 一些市售产品专门用于去除各种类型的胶水,可以根据说明使用。
存储寿命
瞬間膠的存储寿命较短,因此都採用小包裝出售。未开封的产品存贮于约13℃以及干燥的环境下时其寿命可长至1年至15个月。如在6个月内使用则没有冷藏的必要。如未开封并存储于−20 °C的环境则可长期有效。
參考資料
外部連結
- [http://science.howstuffworks.com/question695.htm Howstuffworks "What makes super glue so super?"]
- [http://www.mxbon.com/products_list.asp?cID=4&sID=16 Super-Glue]
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