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作用力大小不同造成的不同效果 - 探究为何有的胶水容易撕下、有的胶水牢固如焊接(作用力大小关系详解)


文章编号:19193 / 更新时间:2024-03-05 19:34:30 / 浏览:

为何胶能用于粘合物体呢?当然是因为粘性,但它为何具有粘性呢?虽然各种胶都属于胶,但它们的粘性却存在显著差异,些胶贴合后易剥离,比如我们常用的透明胶带,而有些胶则如同焊接一般难以分离,例如502胶、焊接剂以及用于修补漏洞的强力胶带。实际上,能够用于粘合物体,根本原因在于某种作用力起作用,而不同胶的粘性差异则源自导致粘性产生的不同作用力。为了简单易懂地解释这个问题我们需要从物质的本质出发。

从宏观角度来看,各种物质具有截然不同的结构,但从微观角度来看,所有物质都由原子组成。原子是微小的基本单位,包含原子核和电子。电子带负电荷,原子核带正电荷,二者结合后原子呈现电中性。分子是更大的结构,由原子组成,不同原子学键结合形成分子。化学键简单来说是原子通过共享或交换电子而形成的结合力。为了保持稳定,静电平衡至关重要,即分子内带正电的原核和带负电的电子需平衡,才能形成无电荷的原子或分子。尽管分子总体上呈电中性,但并非总是如此。分子内的电子不断运动,导致部分域电子多、部分区域电子少,分子因此表现出磁性,一个区域带正电,另一个区域带负电,从而使得一个分子的正电部分与另一个分子的负电部分吸引,二者因此结合,也即粘合在一起。1857年,物理学家范德华首次发现了分子间的这种相互作用力,后被称为范德华力。范德华力虽两分子结合,但要求两物质极为接近,完全贴合。如何实现这一点?即使将两表面极为光滑的物质挤压在一起,微观层面仍有很大间隙,其紧密结合需要介质,即胶。即便外观看似光滑的物体,在微观层面是凹凸不平的,胶是柔软的粘弹性流体物质,接触物体后会迅速填满表孔洞,使胶与物体表面完全贴合,范德华力因此生效,分子密切吸附在一起,胶可粘合物体的内在原理。这里所谈的胶是普通胶,例如透明胶。虽然它具有粘性,但易撕裂,因为范德华力为弱相互作用力,力量有限。

为何某些胶具有高粘度,难分离如同焊接?这些强力胶起作用的不是范德华力,而是另一更强力量,氢键。氢键是一种分子内氢原子与另一分子中氧原子相互吸引结合的力。尽管分子内不同原共享电子,但个别原子偏好独占,如氧原子,倾向拉拢电子至自身,而氢原子易失去电子。氧原子带负电荷,氢原子带正电荷。因此,两分遇时,一个分子中的带正电氢原子会与另一分子中的带负电氧原子吸附,这力量极强,即氢键。表面上看,氢键似乎类似范德华力,但实质键为强相互作用力,因此远超范德华力。那些极具粘性的胶主要由含氢键的高分子物质构成,固化后附着在物体表面,使两物体紧密粘合以分离。不同胶的固化速度各异,有些胶迅速粘合,有些需长时间等待。

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为什么有些胶可以很轻松的撕掉,但有的胶堪比“焊接”?

作用力大小不同造成的不同效果探究为何有的胶

在生活中有一些胶可以很轻松的撕掉,但有一些胶就像焊接一样特别的难清除,这个时候就要注意胶水的种类。

在市场上有各种各样的胶水,存在这种东西,能够粘一些东西可以发现同样属于胶水,但是不同的胶水粘性是不一样的,并且有着非常大的差异,有的胶粘性非常的低,一撕就掉了,而有的胶就像焊接一样紧,粘上之后怎么样都不能够弄掉,常见的就有502,还有焊接剂,这些都属于强力胶带。用这些胶来粘东西,主要是通过某种的作用来控制胶的粘性,也因为粘性不同,它们产生的作用力也不同。

可以从物质的本质上面了解一下,也可以从宏观的角度去了解一下不同的物质里面的结构是不同的,在微观角度上看所有的物质都可能是由原子组合而成,但是不同的角度去了解物质的组成也是不同的。因为原子是非常小的一种微观结构,里面主要包含了几个部分有原子核,还有核外电子,一般电子就是带负电的,而原子核里面就会带正电,当两个结合在一起就会出现了电中性。

如果两个原子结合在一起之后就会出现化学键,这种方式就能够产生一种结合力,无论是原子还是分子稳定性都能够有所保持,最关键的一个因素就是会有静电平衡的状态,而有一个分子中带正电,而另一个就带负电实现一种平衡,就能够让胶水变得更加牢固。这种胶水里面的化学物质有稳定性粘东西的效果会更强一些,而普通的胶水就有胶带,这些东西虽然可以粘东西,但是一撕就掉主要是属于弱的相互作用力,本身力量就不是特别的大,而且容易流失电子,粘性就会低一些。

502胶水和焊接剂胶水有什么区别?

1、用途不同焊接剂胶水是一种用于金属、塑料、陶瓷等材料的粘接的胶水,通常用于焊接、填补缝隙、加强支撑等。 502胶水也是一种可以粘接多种材料的胶水,但它更常被用于普通维修、粘合、填补等。 2、成分有差异焊接剂胶水的主要成分是环氧树脂和硬化剂,它们在高温下反应,粘合力强。 502胶水的主要成分是聚氨酯,它的成分相对来说相对简单。 3、具体的性能不同,由于焊接剂胶水的主要作用是焊接和加强,而502胶水密度小、容易粘合,而且具有很好的柔韧性和防水性。

用胶水粘物品,在胶水未干时物品粘不牢,但胶水干了后,物品就粘牢了,这是为什么? 请用物理知识回答!

在使用条件胶水和密封胶水要在一定的环境中使用,工作条件对胶接性能有重要影响。 在使用条件中,有受力情况,环境温度和湿度,化学介质情况,户外条件等等。 (1)、受力情况。 当被粘物受剥离力,不均匀扯离力作用时,可选用韧性好的胶,如橡胶胶水、聚氨酯胶等;当受均匀扯离力、剪切力作用时,可选用硬度和强度较高的胶,如环氧胶、丙烯酸酯胶。 (2)、温度情况。 不同的胶水有不同的耐热性。 根据不同的温度,选用不同的胶水。 (3)、湿度。 湿气和水分对胶接界面的稳定性很不利,可以说是有害而无益的。 因为水分子体积小,极性大,经过渗透、扩散,起到一种水解作用,使胶接面破坏或自行脱开,造成胶接强度和耐久性降低。 被粘件要求耐水性好的,选环氧胶,聚氨酯胶等。 (4)、化学介质。 化学介质主要指的是酸、碱、盐、溶剂等,不同类型的胶水,不同的固化条件,具有不同的耐介质能力。 所以,要根据被粘物接触的介质选用胶水和密封胶。 (5)、户外条件。 户外使用的胶接件所处条件比较复杂,气温变化、风吹雨淋、日晒冰冻等,会加速胶层老化,使寿命缩短。 因此,在户外条件下,胶接要选用高温固化和耐大气老化好的胶,如酚醛一缩醛胶,环氧一丁腈胶;密封则选用硅酮密封胶。 物理形态无溶剂液体,有机溶剂液体,水基液体,膏状、糊状,粉状、粒状、块状片状、膜状、网状、带状,丝状、条状、棒状硬化方法低温硬化;常温硬化;加温硬化;适合多种温度区域硬化;与水反应固;厌氧固化;辐射(光、电子束、放射线)固化热熔冷硬化;压敏粘接混凝或凝聚胶水就是能够粘接二个物体的物质。 胶水不是独立存在的,它必须涂在二个物体之间才能发挥粘接作用。 胶水中的化学成分,在水性环境里。 胶水中的高分子体(白胶中的醋酸乙烯是石油衍生物的一种)都是呈圆形粒子,一般粒子的半径是在0.5~5μm之间。 物体的粘接,就是靠胶水中的高分子体间的拉力来实现的。 在胶水中,水就是中高分子体的载体,水载着高分子体慢慢地浸入到物体的组织内。 当胶水中的水分消失后,胶水中的高分子体就依靠相互间的拉力,将两个物体紧紧的结合在一起。 在胶水的使用中,涂胶量过多就会使胶水中的高分子体相互拥挤在一起;高分子体间产生不了很好的拉力。 高分子体相互拥挤,从而形成不了相互间最强的吸引力。 同时,高分子体间的水分也不容易挥发掉。 这就是为什么在粘接过程中胶膜越厚,胶水的粘接效力就越差的原因。 涂胶量过多,胶水大起到的是填充作用而不是粘接作用,物体间的粘接靠的不是胶水的粘结力,而是胶水的内聚力。 如果不是水溶性的,其实原理也大同小异,就是用其他溶剂代替了水罢了。


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