創客教育材料漫談——黏合劑

陳染

創客作品的制作離不開結構材料和功能材料二者的有機結合，前面文章中我們介紹了作為結構材料的紙質材料、木質材料、塑料材料、金屬材料和紡織材料，并通過豐富的案例認識了它們的種類、物理屬性和使用方法。接下來，我們將繼續介紹多種創客教育常用的功能材料，認識他們的材料屬性和使用方法，并為教師和學生制作創客作品提供材料參考。

我們首先從黏合劑談起。人類使用黏合劑的歷史由來已久，它能讓我們將不同的材料結合在一起，創造出新的工具，大大提高生產力。在古代中國，人們在動物和植物身上提取黏合劑，從動物皮脂提取的黏合劑稱為“膠”，從植物汁液提取的黏合劑稱為“漆”。《考工記》中記錄膠的類型有鹿膠、牛膠、馬膠、鼠膠、魚膠、犀膠，可見最晚在先秦時期，人們已經掌握了多種動物膠的提取和使用方法。而先秦時期墓葬出土的大量精美漆器也說明了在那個時代的人們已經掌握了植物黏合劑的使用方法。

而隨著材料化學的發展，越來越多新型的黏合劑被合成了出來，它們能夠適應在不同生產和生活場景下人們挑剔的要求。在創客教育中，黏合劑有著廣泛的使用，黏合劑的材料選擇是否合適、使用方法是否正確，關系到創客作品的優劣成敗。所以，作為創客教師，更應該掌握多種黏合劑的材料屬性和使用方法。接下來的文章中，我們將介紹多種創客教育常用到的黏合劑，幫助教師和學生更好地應用于創客作品的設計和制造之中。

液體膠

液體膠又叫透明膠水，呈水劑狀，市面上售賣的液體膠一般裝在塑料棒中，一端安裝了海綿頭，它方便使用，安全無毒，不刺激皮膚，很適合學生使用。液體膠的主要成分是聚乙烯醇（PVAL）。聚乙烯醇的用途非常廣泛，除了用作黏合劑之外，還可以用作涂料、穩定劑、分散劑等。液體膠適用于有一定厚度紙張的粘貼，海綿頭能夠將膠水均勻地涂在紙張上，而輕薄的膠水幾乎不會改變粘貼處的厚度。值得注意的是，液體膠水不適用于過于輕薄的紙張之間的粘貼，否則會導致紙張起皺，影響美觀。另外，透明膠水的海綿頭很容易干燥，所以在使用完成之后要及時蓋好蓋子，防止水分蒸發。

白膠

白膠又叫白乳膠、乳白膠，是一種創客制作和裝修中常用的黏合材料。它的成分是聚醋酸乙烯酯（PVAC）。一般來說，創客教育和制作所用的白膠為小瓶裝，有圓錐狀的出膠口，商品名寫的是白膠或手藝白膠；而裝修用的白膠一般是桶裝，商品名寫的是白乳膠。

白膠的用途非常廣泛，它不僅可以像液體膠一樣應用于紙質材料，更能讓木質材料穩固黏結。白膠的黏合性非常好，在衍紙和模型的制作中，常常會用牙簽蘸取少量白膠進行粘貼。除了粘貼，白膠還可以讓創客作品定型。上一期我們提到將白膠和水以4：1的比例混合制成水白膠，重復刷在紗布上，白膠干透之后就可以讓柔軟的紗布定型。但白膠的使用也有一些局限性。例如，白膠的干燥時間比較長，少量白膠需要若干分鐘才能完全干燥，而大量白膠干透需要1天左右，所以，有些創客在使用較大面積的白膠后會用夾子將黏結處固定起來。而這個特性也帶來了一個額外的好處，在制作過程中不慎粘貼錯誤，白膠可以讓你及時補救調整位置。白膠的另一個問題是不防水，當你需要讓創客作品與水接觸，或者是在潮濕的環境中工作時，就要避免使用白膠了。

固體膠

我們還會用到固體膠進行粘貼。固體膠又叫膠棒或白膠，混亂的別稱讓很多人把它和熱熔膠棒或白乳膠混淆。跟液體膠一樣，它的主要成分是聚乙烯醇（PVA）。固體膠采用類似口紅的推膠設計，潔凈安全。固體膠的特點是不會滲透，很適用于粘貼較為輕薄的紙質材料。

熱熔膠

除了上面幾種常溫下使用的黏合劑，創客教育中最有代表性的小工具就是膠槍，而膠槍使用的材料就是熱熔膠了。熱熔膠是一類以熱塑性樹脂或彈性材料為基料，添加增黏劑、增塑劑、抗氧化劑、阻燃劑及填料，經熔融混合而成的固體狀黏合劑。熱熔膠的類型有很多，創客教育中常用的熱熔膠屬于EVA類熱熔膠，它的主要成分是聚醋酸乙烯酯（EVAC）。通常熱熔膠呈透明條狀，也有呈黃色或白色條狀的，所以也被稱為膠棒。通常情況下，熱熔膠棒需要與膠槍配合使用：將熱熔膠棒裝入膠槍中，打開電源預熱一兩分鐘，長按扳機就可以將熱熔膠擠出來了。

熱熔膠用途廣泛，可以滿足大多數制作的需求。它具有良好的黏合性和很好的韌性，在擠出之后能夠很快冷卻下來，特別適合板材之間的立體拼接。熱熔膠還有很好的防水性，適合潮濕環境下使用，我們甚至可以用熱熔膠進行防水密封。當然，熱熔膠也有一定的局限性，例如，熱熔膠需要配合符合規格的膠槍使用；不適合泡沫板等熱熔性材料的粘貼；粘接處厚度較大，不適合精細粘貼。

熱熔膠在創客教育中使用頻繁，所以我們有必要特別強調熱熔膠槍的安全使用方法。使用前，你需要閱讀膠槍的使用說明，檢查膠槍是否有損壞跡象，檢查出膠口是否通暢。使用時，應注意防止觸碰出膠口和剛擠出的熱熔膠，以免燙傷，更不要用把膠槍當玩具玩耍。暫時不用時，應正確放置膠槍，關閉電源，并在出膠口下方墊上一張紙，防止熱熔膠流出粘到桌子上。使用完畢，應及時關閉電源，拔出插頭，待膠槍冷卻后進行收納。教師也應掌握一些燙傷的處置方法，讓學生更安全地完成創客制作。

502膠

502膠又稱萬能膠、快干膠，是一種著名的強力黏合劑，它在創客教育中起著重要的作用。502膠的主要成分是氰基丙烯酸酯，當它涂在物體表面時，作為溶劑的丙酮會迅速揮發，氰基丙烯酸酯單體發生聚合反應形成結實的長鏈，讓兩個物體連接起來。通常502膠保存在小塑料瓶中，使用時先清潔物體表面，將少量502膠點在粘貼處，即刻接著并保持硬化。502膠的黏合性非常好，在創客制作中多用于精細粘貼，專用的鼠尾針管可以很好地幫助進行點膠。502膠在使用的過程中會放熱，并伴隨刺激性氣味，它的蒸氣會刺激黏膜和眼睛，所以不適合用于大面積的粘貼，也不適合用于粘貼泡沫塑料等材料。502膠長時間暴露在空氣中容易失效，使用完畢后要盡快蓋上蓋子，放置在陰涼背光的地方。

盡管502膠的用途廣泛，但它對皮膚有刺激性，安全性較差，所以教師應指導學生安全使用，并盡量避免年齡較低的學生接觸502膠。在存放的時候，應將502膠與其他日常用品分離開，防止被當成眼藥水或其他常用物品使用，否則將釀成非常嚴重的安全事故。最好能常備一支強力解膠劑，以防502膠意外黏合其他物品。

膠帶

膠帶是一種常用的帶狀黏合材料，它由基材和黏合劑兩部分組成。膠帶使用方便，種類豐富，在創客教育中發揮著重要的作用。生活中最常見的膠帶有透明膠帶和雙面膠帶，它們能夠很好地將紙質材料黏合起來；泡綿膠帶等材料能夠固定多種材料；此外還有在創客制作中常用的導電膠帶、絕緣膠帶和耐高溫的阻燃膠帶等。我們在后續的專欄中會繼續深入討論各種創客教育常用的特種膠帶。

藍丁膠

最后，我們再介紹一種生活中并不普及，但能夠在創客教育中發揮巨大作用的黏合劑——藍丁膠。藍丁膠又叫藍泥膠，是一種壓敏型黏合材料。它的包裝就像一塊塊壓制好的巧克力，只需撕下一小塊，揉搓成團就能黏合各種材料了。藍丁膠安全無毒，可以重復使用上千次，并且可以無痕撕下，不損傷材料。在涉及電子類的創客教育中，我們可以用藍丁膠將電子元件和結構材料黏合在一起，既能保持牢固，又能在不使用的時候揭開藍丁膠回收電子元件，大大降低創客教育的成本。藍丁膠還可以替代圖釘，將展板無痕地掛到墻上，總之，藍丁膠在創客教育中發揮著多面手的輔助作用。

除了這些材料，人們還合成了性質各異的黏合劑，囿于篇幅，我們不可能一一陳述。在創客教育中選擇合適的黏合劑，既要考慮黏合的材料類型、使用環境，又要考慮成本、安全等要素，才能夠讓學生的創意更好地變成現實。