研究對(duì)象

我們先給出膠粘東西的物理模型：

對(duì)于便利貼，基材是加工時(shí)承載膠的材料

兩個(gè)被粘住的物體之間是膠，膠和兩個(gè)表面之間分別有一個(gè)界面，一種膠到底能粘多牢就是這一層膠自身的強(qiáng)度以及膠和兩個(gè)表面結(jié)合的強(qiáng)度有多大。

(資料圖片僅供參考)

膠的內(nèi)部是什么

我們生活中常用的膠主要有兩種，一是502膠水那種液體類的，用的時(shí)候需要涂抹，過一段時(shí)間才能粘住東西，二是雙面膠這種固體類的，撕開保護(hù)膜直接就能粘，不需要等待。

膠水類

簡(jiǎn)單地說，膠水類的粘接劑里主要是溶劑＋聚合單體，在我們使用時(shí)，這些聚合單體小朋友會(huì)在其他物質(zhì)（比如固化劑）的作用下亢奮起來，一個(gè)個(gè)高高興興地手拉手成為長(zhǎng)長(zhǎng)的高分子鏈，這個(gè)過程就就是聚合。最后，高分子鏈相互纏結(jié)成為一個(gè)整體，外力如果想把膠一分為二，需要克服這些高分子的內(nèi)聚力。

自由基聚合是聚合反應(yīng)的一種

具體地，對(duì)于AB膠，使用時(shí)將A膠和B膠混合后，B膠里的固化劑等成分就會(huì)催化A膠里的聚合反應(yīng)，使其里面的單體快速聚合成大分子，并在交聯(lián)劑的幫助下形成具有一定力學(xué)性能的膠，完成從液體到固體的相變。

交聯(lián)就像把一根硬筷子兩頭粘在兩根軟繩子上，筷子會(huì)抑制繩子的自由移動(dòng)

如果你膽子夠大，可以試試分別拿十根手指觸摸不同混合時(shí)間的AB膠，混合得越久粘度越大。

如果想把手指拔出來，因?yàn)锳B膠的實(shí)質(zhì)是高分子材料中的樹脂這一類，加熱到一百多度差不多就該軟化了，這時(shí)就可以拔出手指，不過拔出來后可能就燙熟了（不建議嘗試）。

對(duì)于502這種無需混合涂上就能用的膠水，聚合反應(yīng)也是要發(fā)生的，這點(diǎn)不變，變的是它們只需要外界環(huán)境中的水或者氧氣作為固化劑就可以自行聚合，因?yàn)樗泻袣溲醺?，可以直接引發(fā)502膠水中的單體分子α－氰基丙烯酸乙酯發(fā)生陰離子聚合反應(yīng)。

雙鍵斷裂，單鍵把聚合單體連起來成為長(zhǎng)鏈

膠帶類

相比膠水類需要在涂抹后聚合，膠帶類的使用更像“傻瓜式”操作，廠家已經(jīng)提前幫我們把膠水類的聚合反應(yīng)完成了，他們將得到的高分子材料均勻涂抹在基材和剝離層（離型紙）上，我們用的時(shí)候只需要撕下來剝離層就可以實(shí)現(xiàn)粘接。

雙面膠結(jié)構(gòu)

這種類型的膠多對(duì)應(yīng)膠粘劑中的壓敏膠，說白了就是使用的時(shí)候?qū)⒛z粘劑按壓在被粘物表面即可實(shí)現(xiàn)粘結(jié)，而且在一定范圍內(nèi)按壓的力越大粘得越牢靠，對(duì)壓力敏感。

本文的主人公，便利貼背面的膠就是這一種。

僅僅是膠自己變成固體是不可能粘結(jié)的，我們用的塑料也是這種高分子材料，但是它粘不住東西，所以另一關(guān)鍵是膠與被粘物表面到底發(fā)生了什么。

兩個(gè)表面

主要說三種表面的粘接機(jī)制：

拿膠水舉例，膠水里的水帶著聚合單體從兩塊材料表面（順著宏觀和微觀的缺陷）滲入材料內(nèi)部，待單體聚合后，這些高分子鏈就會(huì)把兩個(gè)表面分別與膠的主體互鎖起來。這種滲入理論主要針對(duì)液體膠，和便利貼使用的那種關(guān)系不太大。

魔術(shù)貼用的也是機(jī)械互鎖這一原理，更宏觀可見一些

除了這種物理上的作用，膠粘劑上的活性基團(tuán)還可能會(huì)與兩個(gè)表面產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成共價(jià)鍵和配位鍵等，這是很穩(wěn)定的連接方式。比如一些生物膠水里含有的醛基會(huì)和生物組織表面的氨基發(fā)生反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)膠水粘接到傷口附近組織，把傷口堵死，起到快速止血的作用，這是共價(jià)鍵的作用。

（之后會(huì)專門更一篇海虹和生物膠水的文章，歡迎關(guān)注哈）

一種生物膠水，之后我會(huì)單獨(dú)開一期講，我們吃的海虹經(jīng)過處理也可以作為膠水的重要原料

即便不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在膠粘劑分子和兩個(gè)表面的分子離得夠近時(shí)，兩個(gè)界面中產(chǎn)生的范德華力、氫鍵等次級(jí)鍵足以把兩個(gè)界面粘牢，因?yàn)榉兜氯A力的可加和性，這個(gè)數(shù)字往往很大。因?yàn)榉兜氯A力，橡膠和塑料沒有氣態(tài)

色散力是范德華力的一種，對(duì)于被粘面是高分子材料（比如便利貼粘白板）的情況，色散力是極重要的

在介紹了膠是什么以及它們?cè)趺凑匙|西后，終于可以進(jìn)入本文的重點(diǎn)了。

便利貼后面的膠是怎么做的?

首先說明，這部分只是在已有資料上對(duì)具體用膠的猜測(cè)，到底用的是哪種膠，大概成分有什么，怎么制作的，畢竟那是商品，有專利的，我連測(cè)試都沒做，具體配方和工藝要是被隨意猜出來了，大公司豈不是很沒面子。

所以為了維護(hù)他們的尊嚴(yán)，本文只在概念上說明，并且作者決定故意猜錯(cuò)一些。咱先說說它們的膠用的什么原理。

生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們便利貼背后的膠屬于膠帶類，而且越用力按壓便利貼，它們粘得越牢，這是壓敏膠的典型特征。按壓的過程在一定程度上就是為了讓這堆高分子材料與基材的距離更小，從而增大膠和基材表面產(chǎn)生分子間作用力的概率，增大粘結(jié)力。

雙面膠在從被粘物表面剝離的時(shí)候往往會(huì)造成自身被扯斷，從而在表面留下難以清理的痕跡，這是粘結(jié)力過大的結(jié)果。

人生幾大糟心事兒之一

然而，我們的便利貼顯然不是這個(gè)情況，雖然便利貼后面的膠也是越用力按粘得越牢，但是便利貼和被粘物的結(jié)合并不十分牢靠，因?yàn)檫@款產(chǎn)品的要求就是容易剝離，這種膠學(xué)名叫低粘性壓敏膠。

便利貼用的膠是經(jīng)過設(shè)計(jì)的，兩個(gè)界面上的粘結(jié)力以及膠自身的內(nèi)聚力獲得了巧妙的權(quán)衡，每一次粘接和剝離對(duì)膠粘劑自身影響不大。正是這個(gè)原因，便利貼能實(shí)現(xiàn)粘而無痕，并且還能很輕松的重復(fù)粘接。

現(xiàn)在此類商用的膠主要是使用丙烯酸類或者環(huán)氧乙烷作為高分子基材，然后通過“特殊的涂敷工藝”制備而成。根據(jù)3M公司（便利貼就是它們發(fā)明的）自己的描述，它們便利貼產(chǎn)品的膠是丙烯酸類的低粘性壓敏膠。

相比雙面膠等粘結(jié)力強(qiáng)的膠粘劑，設(shè)計(jì)這種低粘性壓敏膠的思路主要是想辦法把膠和其他表面的粘結(jié)力控制在一個(gè)較低的水平，但是膠自身的內(nèi)聚力不能降低太多，不然撕下來時(shí)內(nèi)聚力扛不住粘結(jié)力，還是自身先斷掉，膠撕不干凈留在了上面。

丙烯酸樹脂，溶解后涂敷在基材上再烘干后就成了膠帶

變美的最簡(jiǎn)單方式是給人化妝（或者開美顏功能，多喝熱水），而不是開刀塞假體整容。所以為了方便地實(shí)現(xiàn)低粘性，易撕性，我們只需要在壓敏膠表面做做文章應(yīng)該就可以。

請(qǐng)關(guān)注紅色下劃線處

似乎這類膠的發(fā)明人（Arthur Fry）當(dāng)時(shí)是想讓膠粘劑原料部分保留顆粒狀，使得涂覆后的膠粘劑表面凹凸不平，突起的部分可以阻礙壓敏膠和被粘物表面的完全接觸，減小了粘結(jié)表面的分子間作用力，更容易剝離。

從膠的成分入手，我們可以在膠粘劑的原料中加入一些難溶的細(xì)小顆粒，或者把膠粘劑原料的熔點(diǎn)提高，讓它們只能部分熔化，也可以在膠粘劑中加入一些易結(jié)晶的物質(zhì)，讓它們?cè)诘蜏匚龀鰰r(shí)形核長(zhǎng)大成為島狀顆粒。

總之就是要減少膠粘劑和被粘面的接觸面積。

這樣，凝固后的膠粘劑就不會(huì)以一種很光滑的形貌出現(xiàn)，而是坑坑洼洼。此時(shí)，膠粘劑和表面接觸的面積勢(shì)必會(huì)減少，粘附性也會(huì)下降，而膠自身內(nèi)聚力不變太大，達(dá)到了撕下來不留痕跡的效果。

以上思路是從材料的成分入手思考，材料學(xué)中原料的成分和制備工藝都是很重要的，如果不改變成分，單純從工藝有沒有可能實(shí)現(xiàn)這種坑坑洼洼的形貌呢？

外賣小貼紙，可重復(fù)粘貼的

在按照正常透明膠帶制備完成后，我們用激光定點(diǎn)快速升溫膠面，讓它們軟化變成液體，液體不會(huì)老實(shí)地待在原處而是會(huì)四處找機(jī)會(huì)流動(dòng)，再降溫后，河流狀的涂布就實(shí)現(xiàn)了。

不過考慮到成本過高，我相信不會(huì)有公司傻到這個(gè)程度，頗有拿大炮打蚊子的感覺。而且也要主要激光的能量，太高的話直接把便利貼擊穿了。

如果考慮成本的話，我們也可以在工廠建造一個(gè)澡堂，請(qǐng)工人洗完澡后在工廠使用電吹風(fēng)吹頭發(fā)，邊吹頭發(fā)邊吹膠帶卷。

要注意的一點(diǎn)就是一定要請(qǐng)員工時(shí)不時(shí)拿電吹風(fēng)的出風(fēng)口直接對(duì)準(zhǔn)膠帶加熱，那個(gè)地方溫度高，因?yàn)榫郾┧犷惸z粘劑的軟化溫度不低（比如丙烯酸樹脂的軟化溫度在150°C-200°C左右），吹頭發(fā)的四五十度有點(diǎn)懸。

除了加熱，我們還可以在膠被涂完后凝固時(shí)一直保持振蕩，等膠凝固后應(yīng)該也是凹凸不平的形狀了。這個(gè)工藝要注意的就是振蕩幅度和頻率，振蕩頻率要高，但是振幅不能太大，聯(lián)想一下洗眼鏡那個(gè)超聲清洗機(jī)。

這位員工就很有這個(gè)天賦，只不過需要把幅度減小，不然膠粘劑表面起伏太大可能徹底失去粘性

如果你還想到什么辦法，最好是根本不靠譜的那種，歡迎留言評(píng)論，大家一起樂呵樂呵。

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