為什麼橡皮能夠跟尺子粘在一起?

時間 2021-05-06 08:06:57

1樓:不愛起床的豬仔

寫個簡單易懂的回答 (ˊωˋ*)

其實很簡單,尺子和橡皮都是高分子聚合物材料,具有相似的性質,容易相溶而粘連在一起。另外,橡皮中含有少量塑化劑,可以減弱聚合物內分子鏈之間的相互作用,讓分子鏈之間更容易滑移,對聚合物有一定溶解的作用,促進了尺子與橡皮相溶。

2樓:在這不做刺蝟

這個真的困擾好久了。我一開始覺得只是分子之間的作用力,後來發現尺子已經「化」了一部分,才覺得是有化學反應在內的。但是到底是什麼物質與什麼物質之間的反應呢?

看了答案還是有些疑惑,要說是某種材質的話,那筆袋內其他的筆殼有一定的可能是和尺子同樣的材料吖,但是小學到大學我的筆卻從未跟橡皮搞一起過,如果說是因為兩個的材質不同,我覺得從概率上看應該是小概率事件了,畢竟十幾年用的筆和尺子不含相同材質的可能性有點低吧……所以很疑惑。誠心求教。

3樓:張若昀

我今天剛做了一篇這個閱讀翻譯,把一種特殊的化學塑料放進橡膠裡(不過沒說特殊物質是啥╮( ̄▽ ̄"")╭)所以和其它文具長時間放在一起會導致它們粘在一起

4樓:

乙個小小的猜想:

在塑料加工的時候也能看到類似的現象,投料口投入料粒經過螺桿之後會把兩種物料混合起來,在高分子術語裡面叫做共混。還有的時候會發生鏈轉移。

因為高分子的話不能簡單的看成是固體或者液體的區別,有些性狀不是像人們印象中的固體那樣。

高分子可分為無定型態和結晶態。而由於高分子結構的原因,所以高分子結晶的結晶度不會達到100%,晶體中存在無定型區,所以高分子結晶與普通的結晶性狀也是有區別的。所以當溫度高於尺子和橡皮的Tg(玻璃化轉變溫度)時,高分子鏈段之間就存在的相互運動,貼著放置的尺子和橡皮的分子之間就會產生纏結,共混甚至鏈轉移。

於是他們也就會黏在一起。

而因為高分子存在時溫等效的性質,適當的公升高溫度,可以使現象發生的更快,大家可以自己去試試看。

5樓:西南村邊

不僅僅是尺子還有泡沫塑料

小時候發現個很有趣的現象,把橡皮放在一塊泡沫塑料上,一開始沒什麼變化,過幾天橡皮就會「沉」下去,實際上橡皮融化了底下一部分泡沫塑料,日積月累,橡皮就會「沉」到底,最終穿過那塊泡沫塑料。就是這個樣子

於是俺家墊魚缸的泡沫塑料被我搞得乙個又乙個「橡皮洞」,這是當時玩過最有趣的實驗了,可惜一直不知道為什麼如此。

6樓:

這個問題下面吵的這麼厲害?

原因是橡皮把尺子溶解了。

橡皮是PVC(聚氯乙烯)的,尺子是PS(聚苯乙烯)的PS這個材料很穩定,但是特別容易溶解在含氯和芳香性的溶劑中,因為PS分子鏈上能活動的苯環太多了。而PVC正好符合這個條件,分子上氯很多。所以這裡不妨把橡皮看成乙個固態溶劑。

Polystyrene is chemically very inert, being resistant to acids and basesbut is easily dissolved by many chlorinated solvents, and many aromatic hydrocarbon solvents.

Polystyrene - Wikipedia另外還要說的一點是,尺子是非晶態的PS,熱力學上講其實就是液態,只是粘度太大而已。

7樓:張逸人

首先不要糾結於溶解不溶解的問題,這裡橡皮和直尺接觸面的體系不適用:有機小分子的量遠遠少於聚合物的量,而你所謂的溶解則是要將聚合物分子鏈均勻分散在溶劑體系中形成均一相,怎麼說橡皮裡面那些新增劑都是不夠的。然而,學過高分子物理的朋友們應該知道聚合物固體中的鏈段和側基是有一定活動性的,當在玻璃態時,聚合物的力學性質較為穩定,受力後形變不明顯;但當有條件或者能量使聚合物鏈段發生相對運動時(公升溫,溶劑分子接觸),聚合物鏈段就可以發生相對位移;繼續公升溫,那聚合物就可以融化變成液體了。

成分分析方面, @許小然 已經說得很明白了,我看了也是大開眼界,這裡要補充的是聚合物加工和高分子物理的內容。

聚合物加工:如果要做成一把直尺,起始原料一般是相應聚合物的顆粒,通過熱熔,注塑,成型,冷卻,脫模等一系列過程,才能得到想要的形狀。由於高分子鏈的體積遠大於小分子,它在加工中的表現也不同,簡單概括就是——不聽話。

就算你成功把它加工成了一定形狀,它內部還是存在一定的內應力,一有機會就會脫離目前的束縛,回到自己喜歡的鬆弛態。

高分子物理:聚合物鏈段的運動,上面已經闡述。加工後的聚合物,某些條件下還是會發生形變的——瀝青平時是固體,然而公升溫後就變軟。

透明的聚乙烯塑膠袋,有機溶劑一薰就結晶發白。這些都是常見的一些例子,說明的問題就乙個:高分子鏈不聽話,它現在沒動只是因為能量不夠,只要給它條件,分分鐘動給你看。

回到題目,橡皮和直尺的接觸面究竟發生了什麼?首先,橡皮出廠時候裡面新增了小分子增塑劑,由於是共混體系,分布是均一的,然而在使用環境中的擴散,會導致小分子從表面遷移到環境,而內部的小分子往外遷移。題目配圖中可以看出,橡皮和直尺接觸面比較緻密,這就導致小分子增塑劑沒法順利散逸到環境中,從而會在接觸面保持一定的濃度。

此體系看來就類似乙個封閉體系中,對於未交聯聚合物(還殘存加工時內應力)體系的持續溶劑燻蒸。小分子增塑劑可以擴散到直尺內部,聚苯乙烯鏈一看哇啊有小分子來帶我飛,自然可以動起來了。但因為起始原料是聚苯乙烯粒子,如果鬆弛之後,介面不會像原來的直尺那麼平滑(當然啊,那麼反人性把人家壓那麼平,有機會造反還不搞得坑坑窪窪一些)。

這也就是為什麼你可以看到題目配圖中,分離後的直尺直接變坑坑窪窪了,誤以為是「腐蝕」的作用。如果是夏天,擴散速度更快,聚合物就可以源源不斷接收小分子的洗禮,誇張的形變也不是不可能的。

8樓:茂章在美國禿了頭

我弱弱的說一句。。。有種理論叫做分子擴散,就想兩個光潔的鉛塊可以結合在一起,放煤放久了的牆角會有煤滲透到牆面石灰裡面。

我只是在這裡瞎扯而已,以及是不是有人對分子擴散和分子熱運動有什麼偏見2333

9樓:[已重置]

我也有過類似的經歷尺子是得力的橡皮是南韓的那種黃色橡皮二者接觸後橡皮會和尺子粘在一起剝離後尺子上會留下痕跡還有一種日本的黑色長條橡皮(具體品牌不記得了) 會和尺子作用產生一種粘稠的物質剝離後尺子上同樣會留下痕跡而橡皮本身會變脆另外黃道益活絡油也會在尺子上留下痕跡希望有人能重複一下順便分析一下成分

10樓:

我記著百科書上看到過,當時不敢相信是真的

橡皮和橡皮粘在一起,橡皮和尺子粘在一起,是因為是因為是因為.....

萬有引力

沒錯,書上寫的就是萬有引力!

11樓:fore mem

更新一下。突然想起了小時候。

不知道你們有沒有這樣的經歷。我們那時候會把橡皮屑收集起來,揉成乙個圓球,會變成有點像橡皮泥的樣子,不過放久了會變硬。

分割線這個我自己碰到過好多次,不僅是尺子,自動鉛筆的塑料外殼,原子筆的塑料外殼等也被溶過。

就在剛才,我翻了翻兩年沒動過的筆包,那塊雅思橡皮已經和紅色的雅思鉛筆以及一盒0.7的自動鉛筆芯的盒子一起黏住了。

1,鉛筆和橡皮之間有透明的粘性的膠狀物質,鉛筆上對應的位置少了一層,而橡皮上對應的位置隔著這層膠狀物粘著鉛筆上印的字。看起來應該是鉛筆的塑料被溶了。

2,鉛筆芯盒子上與橡皮相連的位置在稜上,相連處已經變得平滑,這種表面延伸到了旁邊的面上,用指甲戳了戳,相連的地方很軟,但是旁邊的面上是硬的。

如果認為是橡皮裡溶劑導致的還是很可信的,可能旁邊的面上由於揮發了而變硬。

3,鉛筆芯盒子有兩部分,白色的盒體,其中一面覆蓋著透明的塑料片。橡皮接觸的地方在交界處,相鄰的兩個麵中,有溶過的痕跡的是白色那一面,而透明那一面沒有任何跡象。

有可能是由於沒有接觸到,但可能性很小。也有可能是透明的那種塑料不溶於這種溶劑。

12樓:LuvDDDD

應該是因為都是石油衍生物吧。

橡皮的成分一般是聚氯乙烯(PVC(Polyvinyl chloride)加入塑化劑(一般是鄰苯二甲酸酯)做成的,尺子就是塑料(PMMA)。

塑化劑(DOP (Dioctyl Phthalate)應該是長這樣的二辛酯(也不知道有沒有畫錯)

放在一起的時候用於軟化PVC的橡膠填充油會通過分子運動,使PMMA軟化。高分子鏈瘋狂移動,導致化學鍵重新排列就產生了新的化學鍵。

PVC和PMMA本來也都是石油的產物,因相似很容易就產生作用。

於是就,在一起辣

13樓:xx小小xx

好久沒有關注這個問題,發現 @許小然 答主的歪理邪說依然堂而皇之擺在第一,實在忍不住再說兩句:

長篇大論的論證了半天PP、PE可以被溶解,有任何證據嗎?自然科學講究的是實證,沒有實驗依據,理論再美也是一紙空談。

如果拿不出來,請刪掉你的歪理邪說,不要誤人子弟。

2017.9.23更新一下

這些天其實沒什麼新的結果

用乙醯檸檬酸三丁酯進行了同樣的實驗,結果跟先前的幾乎一樣,PS的尺子被溶解了,PMMA的試管架沒事:

下面的是試管架,擦掉塑化劑之後表明光亮平整沒變化。上面的是尺子,左邊是上次DEHP溶解的凹陷,右邊是乙醯檸檬酸三丁酯溶解的,形成了粘稠的像膠水一樣的東西。

擦掉之後有明顯的凹陷。由於這次接觸時間更長,凹陷比左邊原來的那個更明顯。

近三天的實驗結果:塑化劑能夠溶解PS材料的尺,PMMA和PP尚無變化

詳細過程在最後。

但是總有人自以為是不接受別人的意見,還喜歡紙上談兵,那就沒辦法了。化學是實驗學科,即使是嚴格的理論推導,也只能作為參考,還必須經過實驗的驗證。更何況只是通過只言片語進行的簡單引申,拿這種東西作為論據實在說明不了什麼東西。

下面回正題

首先宣告這個問題我也不清楚,只是試探著找到答案,至於紅外光譜,既然提到了,肯定要做的。

首先,題主描述的現象很清楚,兩者發生了互相的溶解。

那麼問題的關鍵是橡皮和尺子分別含有什麼成分?什麼成分發生溶解?什麼成分起到溶劑的作用?

前面幾位的回答提到的基本思路是對的,但是說塑化劑起溶解作用卻缺乏依據,而且對於橡皮擦和尺子的材質判斷也多有偏頗。

1、文獻對橡皮擦的介紹

按輕工部標準「QB/T 2309-2010 橡皮擦」,橡皮擦分為兩類,一種是橡膠橡皮擦,也就是傳統的做法,用天然橡膠(聚異戊二烯)或者人工合成的丁苯橡膠(丁烯-苯乙烯共聚物);另一種是塑料橡皮擦,就是有人貼過圖的PVC橡皮擦。

丁苯橡膠本來就是軟的,所以橡膠橡皮擦一般很少有新增塑化劑的問題,天然橡膠甚至還要考慮如何增加其硬度,也不會加塑化劑。

PVC橡皮擦則必須新增大量塑化劑使其變軟,這個在其他的答案裡面已經提到了。

但新增多少呢?這一般是各個生產廠家的保密配方,很少對外公布。當然也有少量公布出來的,比如「中小企業科技2023年07期,陳登龍,塑料橡皮擦的研製」,給出的100份PVC+120份鄰苯二甲酸二辛酯,也就是說塑化劑的量比PVC還要多。

這個量真是相當的驚人,查文獻之前從來沒想到有這麼多。

2、橡皮擦的紅外光譜

晨光的橡皮擦,跟題主差不多的,顏色不同。

紅外光譜儀,反射法做,很簡便。

紅外光譜結果

紅色線是橡皮擦的,藍色線是PVC的(一截下水道管子)。主要指紋峰都對上了,特別是1420和880的特徵峰很明顯,看來橡皮擦是PVC做的確定無疑。多出來的部分是塑化劑的,明顯是酯類。

兩者相減得到差譜,到資料庫裡面比對,與乙醯檸檬酸三丁酯匹配度90%。看來晨光比較良心,用的是環保型塑化劑。

3、尺子的材料

文具尺的材料沒有硬性規定,QB/T 1474-2005系列標準只規定了使用效果而沒規定材質。查閱了一下關於量具材料的資料,一般的要求是要有足夠的剛性、不易伸縮變形。這方面我只知道常用的剛性高分子材料有聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,有機玻璃),通過特定工藝製備的硬質聚乙烯(PE)也是有足夠剛性的,其他的如PP、PET、PVC都屬於柔性或者塑性。

材料方面我是外行,不多說了,直接上紅外測。

三種常見的文具尺,最下面晨光的貌似與題主的差不多。

紅外光譜結果:

三種都是乙個樣

資料庫檢索,與聚苯乙烯(PS)匹配度96%。

看來做生意利潤是王道,能用便宜的材料絕不選貴的。估計市面上常見的文具尺肯定是PS為主流。

至於更好的材料如有機玻璃和硬質聚乙烯,應該也是有的,不過估計很少,太貴了用不起。。。

4、為什麼會相容?什麼溶解什麼?

既然材料的成分知道了,那麼到底是什麼溶解什麼?目前最容易想到的是乙醯檸檬酸三丁酯滲出來溶解聚苯乙烯。但這僅僅是乙個猜測,目前查到的能夠溶解聚苯乙烯的溶劑裡面沒有提到乙醯檸檬酸三丁酯,也沒看到相關的溶度引數的資料。

所以這只是乙個猜測,離答案還很遙遠。

乙醯檸檬酸三丁酯是否能夠溶解聚苯乙烯?目前問題卡在這個關鍵地方了。如果找不到文獻,只能通過實驗來驗證了。

除此之外沒有任何辦法。如果有哪位大神能夠提供文獻來肯定或者否定這個問題,我將非常感激。而我接下來準備做的就是買一瓶回來,實際泡一泡看能否溶解。

等東西買回來還有幾天,下面是懟人時間。

前面說了,對事不對人。但是乙個沒有根據的答案誤導這麼多人,實在不能坐視不理。

" data-hash="5b130cd2f1520e1690c7d0d00fe73841">@許小然

之所以說此答主的答案主觀臆斷,就在於此答主的乙個關鍵論點缺乏依據。原答案的基本論點是橡皮擦裡面的塑化劑把尺子溶掉了。暫且不論他對塑化劑的組成和尺子的材質判斷對不對。

通篇沒看到任何論據可以證明溶解的過程可以發生。知乎常講的一句話,先問是不是,再問為什麼。能不能溶解都不確定,就扯出一大堆不相關的理論來裝模作樣的進行論證,實在是沒意義。

何況提到的降低結晶度、減小晶區尺度這些理由完全不是高分子溶解的充分條件。溶劑內聚能密度不合適的情況下,高分子是不可能溶解的,這是熱力學判據。任何工藝上的改進都沒法對這一判據發起挑戰。

後來答主退而求其次,說即使不能溶解,也會發生溶脹。這個說法本來沒問題,但是溶脹與發生粘連是完全不同的兩碼事。粘連意味著舊表面的破壞和新表面的形成。

對於不能溶解的有機溶劑,只能少量滲透到高分子鏈的縫隙中,而不足以使分子鏈的相對位置發生滑移,溶脹的結果只是輕微的強調度降低和少許的變形,而不能夠使材料表面發生破壞,自然就無法發生粘連。

而且最可笑的是,答主先前一直強調可以溶解和粘住PP和PE。殊不知,這兩種是著名的難粘接高分子,為了能夠粘牢它們已經經過了幾十年的努力(參見:粘接2023年01期,張開,難粘高分子材料的難粘原理。

化學與粘合2023年01期,馬立群,難粘高分子材料的表面處理技術。粘接2023年04期,劉楊等,難粘高分子材料的等離子體表面處理研究進展)。要是這麼簡單就粘住了,這可是足夠拿科技進步一等獎的成果,說不定評院士都有希望。

暫且到這裡。等乙醯檸檬酸三丁酯到貨。

5、塑化劑與不同聚合物接觸的實驗

乙醯檸檬酸三丁酯暫時缺貨,估計要乙個星期才能到,先用鄰苯二甲酸二辛酯試一下。

材料包括前面看到的PS尺、試管架(有機玻璃PMMA)、飯盒(PP)、試劑瓶(HDPE)。把橡皮壓在這些東西上面,同時在間隔十幾厘公尺的地方滴上兩滴塑化劑。星期五中文做的,到今天中文是三天時間。

目前的結果是:PS尺已經粘住了,表面明顯被塑化劑溶解。其他材料的沒有變化。

所以初步認為,粘連的原因在於尺的材料,最便宜的PS是最容易出毛病的。

至於PMMA,不知道多等一段時間會不會也粘住,拭目以待。

PP和HDPE,我認為還是比較樂觀的。為了避免再次撕逼,這兩個先找地方收起了,如果半年後我還記得,會拿出來再看看。不過這個應該也是多此一舉了,裝塑化劑的瓶塞就是HDPE的,都裝了兩三年了還啥事沒有

等乙醯檸檬酸三丁酯到了,我再試一次。待續

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