三秒膠中的科學

生活科學趣談

三秒膠黏手 面紙擦拭竟冒白煙 – TVBS發布於2012年11月19日

先來看一段棉纖維遇上三秒膠的實驗影片

三秒膠是氰基丙烯酸酯(Cyanoacrylate),以 Super Glue 為例,其成分是 2-氰基丙烯酸甲酯 CH2=C(CN)COOCH3,分子中含有烯基的碳碳雙鍵

這種烯基化合物可以發生加成聚合反應,將雙鍵打開而將單體聚合在一起成為高分子(註:常見的例子有聚乙烯PE、聚苯乙烯PS等)。

2-氰基丙烯酸甲酯的加成聚合機制如下,其中的Nu是親核體(Nucleophile,意思為原子核的喜好物),也就是強電負度基團,親核體在有機化學反應中扮演提供電子的角色。此處的 Nu– 可以是OH– 陰離子,能將電子轉移到單體中

回來看這則新聞,衛生紙是木材纖維所製成,其中的纖維素是由葡萄糖當作基本結構單元重複而形成的多醣。就是因為其中的-OH能做為加成聚合的引發劑,而且棉絮或衛生紙的纖維總表面積很大,因此鏈式反應(Chain reaction)的速率就很快

下則影片則是將三秒膠先注入氣球內,然後放入硼砂水溶液中(註:B4O5(OH)4]2−陰離子是更強的引發劑),隨後將氣球刺破。看起來真是療癒啊~

在犯罪偵察中能使用三秒膠來採集指紋,這是因為指腹上的小汗腺會分泌出汗水,被手指觸摸過的光滑表面就會有汗漬。縱使其中的水份已蒸發,仍能殘留少許的葡萄糖、乳酸、胺基酸與脂肪酸等,這些物質均含有氫氧基 -OH ,因而能引發氰基丙烯酸酯單體蒸氣的聚合反應,形成白色聚合物而使指紋呈現。

若放一杯熱水進去,反應會更快

我則認為汗液中的(e.g.尿素)扮演著最強的引發劑功能,因為胺氮上有孤對電子(lone pair

這是一種很強的親核體。比如三秒膠加速固化劑 就是一種脂族胺(Aliphatic amine)

影片提及的正庚烷有誤,它只是溶劑。就如同三秒膠中的溶劑是丙酮,因此指頭若被三秒膠黏住,可用丙酮溶解來脫困