胶粘剂是一种广泛应用的材料，它的主要功能是将两种分离的材料粘合在一起。胶粘剂的用途非常广泛，使用历史可以追溯到古代，当时人们使用天然树脂、动物胶、淀粉等物质作为胶粘剂。随着科学技术的不断发展，胶粘剂的种类和应用领域也在不断扩大。本文将从水到高分子材料的角度，探讨胶粘剂的演化和固化机制。

水是一种非常重要的天然胶粘剂

在自然界中，水氢键作用将生物大分子（如蛋白质、核酸、多糖等）连接在一起，形成了生物体的基本结构。在生活中，蘸了水的桌子和纸张也可以相互吸引，这是因为看似平整的桌面和纸面在微观下其实是凹凸不平的，而水可以分布到那些肉眼看不到的凹槽中，桌子和纸的接触面积就变大了，此时的水就是胶粘剂。但要想能够保持其粘结稳定性，还有问题需要解决，水会挥发且作用力太弱。但如果将水冷冻成冰，粘接效果就会好很多。从分类上来说，水从高温熔化成低温的冰算是一种热熔胶了。由此，我们也就明白了胶粘剂为什么需要固化了。

天然高分子材料的粘结作用

即使凝结成冰，要当做胶粘剂使用，水分子间的作用力还是不够，水分子中虽然含有强劲的氢键，但分子作用力和分子量呈正相关，粘接效果无法满足人们的使用，使用高分子显然更合适。但古人不知道什么是高分子，作为天然高分子材料如淀粉、纤维素、蛋白质等产品便进入大众视野，在人类历史上被广泛用作胶粘剂。这些材料具有良好的粘结性能，可以用于粘结木材、纤维、皮革等。淀粉和纤维素是植物细胞壁的主要成分，它们通过氢键作用相互连接，形成了植物细胞的坚硬结构。蛋白质则广泛存在于动植物体内，具有良好的粘结性能，可以用于粘结肌肉、皮肤等组织。

合成高分子材料

此外，还有一种传统的高分子是无机硅酸盐，粘土加石灰就可以盖房子了，这一支后来发展出了水泥。直到1962年，英国出现了第一款合成环化橡胶，从此以后，合成高分子材料作为新型材料迅速发展起来，胶粘剂行业正式进入迅猛发展时期。它们通过化学合成方法制备，具有优异的性能和广泛的应用前景。合成高分子材料中的聚合物胶粘剂，如PU聚氨酯、聚乙烯醇、EVA乙烯-醋酸乙烯酯等，大多具备氢键或极性键，具有较高的粘结强度和良好的耐水性、耐热性、耐化学品性能。这些胶粘剂在建筑、电子、金属、塑料等领域得到了广泛应用。由此，我们也就明白了胶粘剂都是由什么物质组成，为什么使用高分子。

胶粘剂的固化机制

胶粘剂的固化是指胶粘剂从液态转变为固态的过程，这个过程涉及到分子间的相互作用和结构变化。

物理固化：物理固化是指胶粘剂在固化过程中，通过温度使分子间作用力增强，其物理状态随温度改变而改变，而化学特性不变，从而使胶粘剂从液态转变为固态，上面提到把水冻成冰就是这种固化方式，这样的固化方式也是我们常见的热熔胶的原理。这种固化过程通常涉及到氢键、范德华力、疏水作用等分子间作用力的变化，固化后的胶粘剂具有一定的可逆性。

化学固化：化学固化是指胶粘剂在固化过程中，发生了化学反应，形成化学键，破坏时也是需要破坏化学键，这种固化过程通常涉及到交联反应、聚合反应等化学反应，适合需要粘接强度大的使用需求。

光固化：光固化是指胶粘剂在固化过程中，通过光照使分子间作用力增强，从而使胶粘剂状态改变。这种固化过程通常涉及到光引发剂和光活性单体的反应，我们常说的UV胶就是这种固化方式，光固化过程通常速度较快，而且固化后的胶粘剂具有较高的力学性能和耐久性。

此外，还有一种不需要固化的胶粘剂，就是我们常说压敏胶，也称为不干胶。压敏胶在我们日常生活中极为常见，如胶带、贴纸等，在一些需要粘上再揭开的场合使用较多，其最明显的特点就是粘接方便，撕掉需要比粘接更大的力。

胶粘剂作为一种重要的材料，其演化历程与人类文明发展密切相关。从水的粘结作用到天然高分子材料、合成高分子材料的粘结作用，胶粘剂的种类和应用领域不断扩大。同时，胶粘剂的固化机制也经历了物理固化、化学固化、热固化、光固化等过程，使其具有更高的力学性能和耐久性。未来，随着科学技术的不断发展，胶粘剂的性能和应用领域将会更加广泛，为人类社会的发展作出更大的贡献。

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