為什么有的膠一撕就掉，有的膠堪比焊接？作用力不同

雖然同樣都是膠，但是不同的膠在粘性上有著很大的差異，有些膠一撕就掉，比如我們經(jīng)常使用的透明膠帶，而有些膠的粘度堪比焊接，只要粘上，怎么都弄不下來(lái)，比如502、焊接劑以及用于堵漏的強(qiáng)力膠帶。其實(shí)“膠”之所以能夠用來(lái)粘東西，本質(zhì)上是因?yàn)槟撤N作用力在起作用，而不同的膠之所以粘性不同，則是因?yàn)閷?dǎo)致粘性產(chǎn)生的并不是同一種作用力。要讓這個(gè)問(wèn)題變得簡(jiǎn)單易懂，我們還是需要從物質(zhì)的本質(zhì)說(shuō)起。以宏觀視角來(lái)看，不同的物質(zhì)有著截然不同的結(jié)構(gòu)，但從微觀視角來(lái)看，所有的物質(zhì)都是由一個(gè)個(gè)原子組合而成的。

原子是一個(gè)很小的微觀結(jié)構(gòu)，在這個(gè)結(jié)構(gòu)中主要包含兩個(gè)部分，即原子核與核外電子。

電子是帶負(fù)電的，而原子核是帶正電的，兩者結(jié)合在一起，原子就顯示出了電中性。比原子更大的物質(zhì)結(jié)構(gòu)是分子，它是由原子結(jié)合而成的，那么兩個(gè)不同的原子是靠什么力量結(jié)合形成分子的呢？是“化學(xué)鍵”。所謂化學(xué)鍵，簡(jiǎn)單來(lái)講就是兩個(gè)原子依靠相互交換電子而產(chǎn)生的一種結(jié)合力。原子也好，分子也罷，想要保持穩(wěn)定，一個(gè)因素至關(guān)重要，那就是靜電平衡，也就是說(shuō)一個(gè)分子中帶正電的原子核與帶負(fù)電的電子應(yīng)該能夠恰好實(shí)現(xiàn)平衡，這樣才能得到一個(gè)不帶電的原子或分子。

雖然總體來(lái)講，分子是呈現(xiàn)電中性的，但又不總是如此。

分子之中的電子并不是靜止不動(dòng)的，它總是處于隨機(jī)運(yùn)動(dòng)之中，而這種運(yùn)動(dòng)就導(dǎo)致了在分子內(nèi)部一部分的區(qū)域電子多，而另一部分的區(qū)域電子少，此時(shí)分子就變得好像一塊磁性分明的磁鐵一般，一部分區(qū)域帶正電，而另一部分區(qū)域帶負(fù)電，于是一個(gè)分子帶正電的部分就會(huì)與另一個(gè)分子帶負(fù)電的部分相互吸引，兩者便吸附在了一起，也可以說(shuō)是粘合在了一起。1857年物理學(xué)家范德華第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了這種分子間的相互作用力，所以其又被稱之為“范德華力”。

范德華力雖然可以使兩種分子結(jié)合在一起，但卻有著苛刻的條件，那就是兩種物質(zhì)必須要足夠近，近得完全貼合在一起才行。

怎么才能做到這一點(diǎn)呢？即便我們將兩個(gè)看起來(lái)極其平整的物質(zhì)放置在一起并用力壓實(shí)，在微觀層面上它們依舊離得很遠(yuǎn)，而要讓它們徹底貼合在一起就需要一個(gè)媒介，那就是“膠”。即便表面上看起來(lái)再光滑的物體，在微觀層面上都是凹凸不平的，而“膠”本質(zhì)上是一種柔軟的粘彈性流體物質(zhì)，當(dāng)它與物體接觸后會(huì)迅速流入物體表面的各種孔洞細(xì)縫之中將其填滿，此時(shí)“膠”與物體表面可以說(shuō)是完全貼合的，于是范德華力就開(kāi)始發(fā)揮作用，分子緊密地吸附在了一起，這就是膠之所以能夠粘東西的內(nèi)在原理。

這里所說(shuō)的膠只是普通的膠，比如透明膠帶，而這種膠雖然可以粘東西，但我們都知道它是一撕就掉的，為什么呢？

因?yàn)榉兜氯A力屬于弱相互作用力，這種力量本身并不是很大。那為什么有些膠的粘度就非常大，堪比焊接呢？在這些強(qiáng)力膠之中發(fā)揮作用的并不是范德華力，而是另一種更加強(qiáng)大的力量，氫鍵。所謂氫鍵，就是一種分子中的氫原子與另一種分子中的氧原子相互吸引結(jié)合的力。雖說(shuō)在一個(gè)分子中，不同的原子會(huì)共享電子，但有些原子總是喜歡多吃多占，比如氧原子，它就會(huì)將電子都拉到自己這一邊，而氫原子則很容易流失電子。

氧原子喜歡霸占電子，而氫原子容易流失電子，所以氧原子就帶上了負(fù)電，而氫原子則帶上了正電。

于是當(dāng)兩個(gè)分子相遇后，一個(gè)分子中帶正電的氫原子就會(huì)與另一個(gè)分子中帶負(fù)電的氧原子吸附在一起，這股力量極為強(qiáng)大，這就是氫鍵。表面上來(lái)看，氫鍵好像與范德華力差不多，但本質(zhì)上氫鍵屬于強(qiáng)相互作用力，所以力量要比范德華力大得多。那些粘性極強(qiáng)的膠中最主要的成分就是含有氫鍵的高分子物質(zhì)，當(dāng)它們附著在物體表面并固化之后，兩個(gè)物體便能夠緊緊粘合在一起，再難分開(kāi)。不同的膠水固化的速度是不同的，所以有些膠一粘就好，而有些膠需要等待較長(zhǎng)的時(shí)間。

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