作为一种粘合剂,胶水利用其物理或化学形式特性使不同材料的物体表面相连,在实践中运用广泛。人类制作胶水已有大约20万年的历史。其中的大部分时间,我们都借助天然具有粘性的植物物质混合在一起来制作胶水。
从考古发掘中发现,远在5300年前,人类就用水和黏土调和起来,把石头等固体粘接成为生活用具;4000年前,我国利用生漆作胶黏剂和涂料制成器具,既实用又有工艺价值;在3000年前的周朝,人们使用动物胶作为木船的嵌缝密封胶;秦朝以糯米浆与石灰制成的灰浆用作长城基石的胶黏剂,使得万里长城至今仍屹立不倒;公元前200年,我国用糯米浆糊制成的棺木密封剂,再配用防腐剂及其它措施,使在2000多年后出土的尸体不腐,轰动了世界。
古埃及人从金合欢树中提取阿拉伯胶,从鸟蛋、动物骨骼中提取骨胶,从松树中收集松脂制成胶黏剂,还用白土与骨胶混合,再加上颜料,用于棺木的密封及饰涂。
在古代的武器制造上,中国和日本都使用骨胶粘接铠甲、刀鞘,并且用来制造弓。古罗马和中国用树脂黏液来捕捉小鸟,用骨胶粘接油烟(或炭黑)制成墨。人们从狩猎活动中发现血液的粘接性也有很长的历史,迄今为止,猪血、老粉在我国建筑、家具制造中仍占有重要地位。
1690年,荷兰第一家商业胶水厂的建立拉开了现代胶粘剂的发展序幕,该厂采用动物胶原料。动物胶制品可以废物利用,英国人彼特·佐梅尔就从制鲸油人丢弃的鱼块垃圾中挑选大块的鱼肉、鱼尾和鱼鳍制成了胶水,1750年还成功申请了第一个英国胶水专利。
接下来几十年里,关于胶水的专利频现,这也意味着现代制胶工业的飞速发展:1862年,一项通过电沉积法将金属与黄铜电镀的英国专利被颁发;1876年,美国罗斯兄弟获得了第一项用于生产酪蛋白胶的美国专利……
19世纪末之前,因为胶水易于干涸、储藏期短,销售范围只局限在当地或半径较短的周边。成立于1876年的勒佩吉公司率先找到了解决之道。盐分是胶水最大的障碍,所以制造鱼胶时,他们用碳酸钠清除了鱼胶中的盐分,让制成的胶水不仅更加粘稠耐用,而且可以储存数月,历经长途运输而不干涸。1880年,公司推出家用胶水以后,勒佩吉公司在世界各地卖出的胶水多达4700万瓶。
1905年,美国印第安纳州的弗兰克·加德纳·珀金斯率先尝试用木薯粉代替肉类和鱼类制胶,成功制造出第一支植物胶。1910年是胶水的关键一年,由酚醛树脂发展合成的胶合板意味着合成胶水的诞生。1922年,来自瑞典的鞋匠亚历克斯·卡尔森收集瑞典电影制片厂用剩的赛璐珞,混以丙酮,制成了多功能胶水。
到20世纪30年代,由于高分子材料的出现和现代工业的需要,出现了以合成高分子材料为主要成分的新型胶粘剂。在第二次世界大战期间,出现了酚醛—缩醛胶、聚氨酯胶等新胶种。20世纪50年代,开始出现了环氧树脂胶粘剂。环氧胶具有强度高、种类多、适应性强等特点,成为主要的结构胶粘剂。1980年,日本钟化集团最初开发出商品名为“钟化MS聚合物”的硅改性聚醚密封胶,作为高性能的弹性体密封胶,在日本发展迅速。
多种新材料的合成胶剂不断出现,直至今天,新型合成胶剂的发展仍在继续。
(张军)