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為什麼材料之間會有黏性呢?


文 / EAMES (淩雲科技股份有限公司)


說到【黏膠】,大家腦海中應該都會浮現出各式各樣的產品,像是白膠、醬糊、快乾膠、強力膠、熱熔膠…等,但若要說這些黏膠之間有甚麼差別,除了原料不同、黏性不同外可能再難有更深入的答案了。其實大部分的人都知道,對應不同類型的材料,可能會需要不同的黏膠,但是為甚麼呢?這就必須更深入的了解黏膠為什麼會黏的原理了!由於大家對於產品的需求愈來愈多變,許多新的黏膠也不斷被開發中,像是手機的保護膜就是個很大的市場,其需求就是要黏的牢,撕起來又不會殘膠,說起來簡單,真的要做得好可是會讓人很頭大的呢!


 大家對於產品的需求愈來愈多變,許多新的黏膠也不斷被開發中,像是手機的保護膜就是個很大的市場,其需求就是要黏的牢,撕起來又不會殘膠,說起來簡單,真的要做得好可是會讓人很頭大的呢!


簡單的來說,兩種材料之間會互相黏著主要是在材料的表面發生一些物理化學變化,這些黏著的現象大致可以分成五種,分別是【物理吸附】、【靜電反應】、【機械著錨】、【相互滲透】、【化學反應】。有時候兩種以上的黏著機理會同時發生,這就端看材料的性質了!

 

兩種材料之間會互相黏著主要是在材料的表面發生一些物理化學變化,這些黏著的現象大致可以分成五種,分別是【物理吸附】、【靜電反應】、【機械著錨】、【相互滲透】、【化學反應】。有時候兩種以上的黏著機理會同時發生,這就端看材料的性質了! 


物理吸附

所有的材料都是由帶正電的原子核與與帶負電的電子所構成,而當這些材料內部的正負電分佈不均勻時,就產生了極性,兩種帶有極性的材料互相靠近時,就產生了黏著的現象,極性高的材料如金屬和紙(纖維)就很容易被黏著,而相對極性較低的材料如PE和PP等就必須選用較特別的黏膠,這類利用材料本身極性來吸附其他材料的黏著原理就是物理吸附。


靜電反應

靜電大家應該都不陌生,它是一種材料表面帶電的現象,進而可以吸附帶異性電或不帶電的物質,許多號稱不殘膠且可重複使用的貼紙就是利用這種原理。


機械著錨

這種黏著機理是靠黏膠在被貼物上流動,進而增加接觸的面積或者深入材料表面的細孔,以達到抓合的目的,因此這種黏著方式在愈粗糙的表面或者接觸面積愈大時,黏著的效果會愈好。


相互滲透

兩種熱塑性材料可以在沒有膠黏劑為介質的情況下,僅靠熱封行為就能形成永久性的結合。這類型的膠黏機理被稱為相互滲透。簡單的來說,就是將兩種材料加熱軟化,並使之表面相互混合,冷卻以後就黏在一起了。大部分PVC、PE和PP都可以很容易的被熱封,並黏結在一起。能確定的是,同一種材料彼此間通常能有不錯的熱封效果,但不同材料間就不一定了。


化學反應

上面提到的四種黏著原理都屬於物理反應,因此也較容易在不破壞材料的前提下,以物理的方式分離兩種材料(除了相互滲透外,因為其兩種材料已經相互混合而結合在一起)。若利用化學反應,使兩種材料表面化合而產生新的物質,進而黏合彼此,這種黏合方式本身已經破壞了材料表面的組成結構,因此也很難再分離兩者。例如含硫(硫化劑)的氯丁橡膠(CR)和黃銅可以在硫化過程中形成硫化銅(CuS)進而黏合在一起。


這五種黏合原理各自可以獨立的使用在兩種材料之間,但也可能同時出現,在甚麼時機下要應用怎樣的機理,就要看使用的目的了,對於黏合的原理有初步的了解後,將來面對客戶的特殊需求就不會一個頭兩個大囉!至少可以說幾句專業用語嚇嚇他!