氢原子百科 
万能胶（学名：氰基丙烯酸酯，Cyanoacrylate[2]）的俗称，是固性胶粘剂，可用于橡胶、皮革、人造板、塑料、陶瓷等材料的粘接。[1]
万能胶是美国的伊斯曼柯达公司20世纪40、50年代在合成一系列乙烯类化合物时偶然发现的。1959年由美国的EASTMAN、KODAK公司生产销售。此后这种类型的产品相继出现，以室温快速固化而著称，又叫“瞬干胶”或“快速胶”等。501胶、502胶就属该类型。[3]
具有优良的粘结性，粘接强度高，固化收缩率小，耐化学药品性和电绝缘性良好，与其他高分子材料的相容性好，易于改性，能制成满足各种不同技术要求的优异结构胶粘剂。用于木材、铝塑板、皮革、人造革、塑料、橡胶、金属等软硬材料的粘接。[4]
历史背景
中国是最早应用粘合剂的国家之一，《黄帝内经》《齐民要术》等著作中均有关于粘合剂的制造和使用方面的详细记载。许多考古出土文物表明，5000多年前，人们就用水和粘土调和起来作为粘合剂用于制陶和制砖，把石头等固休粘接成生活用具。[5]
从19世纪开始，随着现代工业的迅速发展，天然粘合剂在品种、性能、产量上都已无法满足日益增长的需要。与此同时，煤化学工业和石油化学工业的发展为合成粘合剂提供了充足、廉价的合成原料，于是合成树脂粘合剂就应运而生了。世界上最早使用的合成粘合剂是酚醛树脂粘合剂。美国科学家Baekeland于1910年提出关于酚醛树脂“加压，加热”固化专利。[5]
20世纪40年代，瑞士发明了双酚A型环氧树脂，美国出现了有机硅树脂与不饱和聚酯 环氧树脂的问世极大地促进了合成树脂粘合剂的发展。[5]
研制历程
1942年，哈里·库弗(Harry Coover，~2011年[6])供职于伊斯曼柯达公司，这是一家照相机及相关产品的企业。库弗的工作是隔离一种透明塑料，使武器瞄准器的精度更高。在二战期间，这种材料的用途很大。[7][1]
库弗团队试着用许多化学原料进行调配，意外地调配出了一种名叫氰基丙烯酸酯的液体。这种液体黏性太强，无论碰到什么东西都会死死粘住这种东西，一不小心滴在手上，半天也弄不干净，这种糟糕的感觉令库弗非常沮丧。这东西不要也罢，库弗极其失望地将装有氰基丙烯酸酯的容器扔进窗外的垃圾桶，然后继续进行实验。
之后的1948年，库弗负责飞机座舱盖的一项新设计，需要一种黏性很强的黏合剂，他想到了并找到了氰基丙烯酸酯，6年时间过去，但黏合剂装容器还粘在实验室窗外垃圾桶的底部。库弗费尽九牛二虎之力也没能将其取下来，他意识到这种东西的神奇之处，体会到了失而复得的喜悦。氰基丙烯酸酯这种化学物质无需加热便拥有令人难以置信的黏性，库弗和实验室研究人员在不同的物体上测试它的性能，发现这是一种黏得让人发狂的超级胶水。[7][1]
1958年，库弗说服老板相信氰基丙烯酸酯蕴涵的市场潜力，不久后柯达公司推出了一种名为“伊斯曼910”( Eastman910)的胶水。[7][1]
丙烯酸酯胶是一个大类，分子端部为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团，其中的酯基和丙烯基活性很大，因而这类胶具有可胶接材料范围宽、固化速度快等特点。丙烯酸酯胶品种很多，这类胶的单体丙烯酸酯可以千变万化，世界上这类单体已多达1500多种，并且还在不断增加之中。[8]
综述
氰基丙烯酸酯单在中国的命名规则是R为甲基称501，Ｒ为乙基称502，Ｒ为丙基称503，机电工业主要用501、502；504、508等因其对生物体的刺激较小，主要用于医学生物胶接。[8]
氰基丙烯酸酯单体是一种低黏度的液体，与含有阴离子的物质接触后会发生聚合反应聚合成长链，形成一种固态的膜状物。[9]常见单体有：[10]
甲酯
乙酯
α-氰基丙烯酸乙酯：外观为无色透明液体。摩尔质量为125.13g/mol，密度为1.04g/cm³（20°C），沸点为54～56℃，主要用作粘合剂。[12]
丙酯
α-氰基丙烯酸酯：外观为无色或微黄色透明液体。摩尔质量为153.18g/mol，[13]密度为1±0.1g/cm³（20°C），沸点为232.8±23.0（760mmHg），[14]是医用氰基丙烯酸酯胶的主要成分，用于皮肤撕裂伤的粘合。[10]
特性
氰基丙烯酸酯单体既有活性很大的双键，又有强吸电子基，在有微量水分存在时，极易发生阴离子聚合，在光或热的作用下还容易发生游离基聚合反应。这类单体和少量增塑剂、阻聚剂一起即可配制成。一氰基丙烯酸酯胶，其特点是在室温下即可快速固化(数秒至lo多分钟)，对大多数金属和非金属材料都有良好的胶接性能，用胶很省。但这类胶的价格高，稳定性较差，贮存条件较苛刻。
固化产物较脆，耐热性、耐水性通常也较差，一般不适宜大间隙或大面积使用，而且单体挥发对眼睛有一定的刺激性。[3][8]
组成与配方
氰基丙烯酸酯粘合剂的主要成分是α—氰基内烯酸酯，这类单体常用的有α—氰基丙烯酸甲酯、乙酯和丁酯等。但它们不能直接作为粘合剂使刚，因为聚合太快，胶层也很脆，须加入增塑利、增稠利、稳定剂、阻聚利等。[3]
综述
氰基丙烯酸酯胶可用于橡胶、皮革、人造板、塑料、陶瓷等材料的粘接。[1]氰基丙烯酸也对多种材料，如金属、非金属、橡胶、塑料、木材等，均有良好的胶接强度。[15]在生活中被用作胶粘剂，用于玩具模型或其他业余爱好的粘接件、化妆品容器、镜框、装饰物、仪表内部组件、人造指甲、锁紧部件、金属-金属、金属-橡胶的粘接。[16]
医药行业
氰基丙烯酸酯胶可以作为医用胶在医药行业中。该类粘合剂因胶接强度高、生物降解较快、毒性较弱及抗菌作用较强等特性。而被用于管状组织的止血和封闭、软组织（血管、食道）吻合、伤口缝合等。[17]此外，可用于兽医外科临床中小伤口的粘合。[18]
农业
氰基丙烯酸酯在农业上可以作为一种除草剂。从杀虫机制来看氰基丙烯酸酯是一类特殊的光系统II(PSII)电子传递抑制剂，对于人畜是安全的。[19]
电子工业
氰基丙烯酸酯胶在电子工业上作为导电胶粘剂。[20]导电胶可以把导电粒子均匀分散在树脂中形成导电粘合材料。如紫外光固化导电胶的特点是固化速度快，生产效率高，适合流水线生产，无溶剂排放，固化无需强制加热，对热敏材料尤为有利；固化后胶粘剂具有良好的附着性及耐溶剂性。这种胶特别适用于液晶显示、电致发光ITO玻璃与激励电路的粘贴连接。[20]
刑侦领域
氰基丙烯酸酯类试剂能用于犯罪现场潜在手印的显现。氰基丙烯酸酯类在挥发后，可与客体表面遗留有汗液物质成分的部位接触并发生阴离子聚合，生成白色聚合物而使得潜在手印肉眼可见。这种方法也被称为“氰基丙烯酸酯类（Cyanoacrylate）手印显现法”或“超级胶（Superglue）手印显现法”，中国通常称为“502胶手印显现法”或“502胶手印熏显技术”。[21]
美妆
氰基丙烯酸酯胶在美妆中用于配制指甲接长剂，[22]配合甲延长材料可延长自然甲的长度，包括胶黏已成形的假体、包装并粘贴用精致布料作成的条带、塑造丙烯酸延长体，或增加光显影可塑凝胶层。[23]
使用方法
在使用氰基丙烯酸酯粘合剂时，应注意以下几点：
（1）被粘接表面不必打毛，但要求平整干净。
（2）万能胶的适宜粘合温度为25±5℃，湿度为55—75%，在使用前需充分搅拌均匀。万能胶含有挥发性溶剂，施工时应保持空气畅通，勿接近明火或高温。
（3）涂胶后不能晾置时间过长，否则胶液与空气接触机会多,自身聚合失去了部分粘附力，一般晾置20秒为宜。
（4）涂胶量不能过多，胶层太厚会影响粘接强度。按经验，厚度以0.03~0.05毫米为宜，如果粘接之后在70~100℃下固化，强度还能显著提高。
聚氰基丙烯酸酯类溶于二甲基甲酰[xiān]胺或硝基甲烷中,聚氰基丙烯酸的乙酯及高级醇酯还能溶于丙酮、甲乙酮[tóng]等溶剂中，所以粘接接头不能与这些介质接触。相反，如果粘接得不合适，可以用这些溶剂把胶除去。
氰基丙烯酸酯具有一些不愉快的气味.对眼睛、鼻粘膜有刺激作用，大量使用时应采取排风措施。它与皮肤接触时能迅速发生聚台，故此使用时要防止与皮肤接触,特别要注意保护眼睛。[3]
贮存方法
氰基丙烯酸酯粘合剂在贮存时必须尽量与水蒸气隔绝，通常在聚乙烯容器中贮存，但是由于聚乙烯透气性较高，水蒸气渗入会降低粘合剂的质量以及单体的渗出造成挥发损失等问题。用聚乙烯包装的氰基丙烯酸酯粘合剂贮存期约为3~6个月。近年来生产的高密度聚乙烯制品防渗性较好。用玻璃安瓿贮存可延长贮存期，有的几年之后也没有发现变质。[3]
环保理念
万能胶这样的粘合剂是一种同国民经济和人民生活密切相关的材料。从科技含量的角度来看，可以把粘合剂区分为传统粘合剂和新型粘合剂。随着各行各业对粘合剂性能的要求越来越高，环保意识越来越强.实际I.传统粘合剂正在接受越来越多的新材料和新技术的改造，最终都将走向符合环保和高性能要求的新型粘合剂。[5]
最新研究
参考资料 24
- 参考 1
- cyanoacrylate — britannica
- 参考 3
- 参考 4
- 参考 5
- 万能胶 — 太平洋家居网
- 参考 7
- 参考 8
- 参考 9
- Enbucrilate — pubchem
- 参考 11
- Ethyl 2-cyanoacrylate — pubchem
- 参考 13
- Butyl 2-cyanoacrylate — ChemSpider
- 参考 15
- 参考 16
- 参考 17
- 参考 18
- 参考 19
- 参考 20
- 参考 21
- 参考 22
- 参考 23
- 打破水化层限制 新型万能胶遇水即粘 — 环球网