那么万能胶为什么能够在如此短的时间内将物体粘住呢？这是因为氰基丙烯酸乙酯的化学性质极其活泼，只要遇到水，它们就可以非常迅速地发生聚合反应，变成固态的聚氰基丙烯酸乙酯，从而将两个物体牢牢连接起来。我们周围的环境看似干燥，实际上总是有一定的水气，要粘合的物体表面通常也有微量的水分存在，而这很少的一点水就足以让氰基丙烯酸乙酯完成聚合反应。
万能胶的固化机理
实际上除了氰基丙烯酸乙酯，苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等化合物都可以发生聚合反应，得到我们熟知的聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等高分子材料，而且这些聚合反应通常速度也不慢，那么为什么唯独氰基丙烯酸乙酯独具魅力呢？
这是因为这些化合物虽然也可以发生聚合反应，但化学性质没有氰基丙烯酸乙酯那么活泼，不能被水引发。我们要想利用它们来开发粘合剂，就必须要额外添加其他的化学物质（引发剂）来引发聚合反应，而这往往带来一些难题。有的化合物性质非常活泼，在室温下就可以让聚合反应快速地进行。这样的化合物只能与引发剂分开储存，万万不可放在同一个容器里，否则生产出来的粘合剂还没等送到顾客手上，就已经变成一坨坚硬的固体，没法使用了。还有一些化合物需要在较高的温度下才会引发聚合反应，所以常温下我们可以放心地把它和粘合剂的其他组分放在一起，然而顾客在使用的时候也必须对待粘合的物体进行加热，使用起来并不是很方便。另外一种解决方案就是前面提到的光固化粘合剂：某些化合物在通常状况下很稳定，但是一旦经过特定波长的光的照射就会迅速引发聚合反应。这样顾客在使用的时候不需要预先混合两个组分，也不需要对要粘合的物体进行加热，但需要配备紫外灯等专门的光源设备，而且也无法用这样的粘合剂粘合不透明的物体，很多时候也不是那么方便。
因此，万能胶之所以深受欢迎，不仅由于它固化速度很快，还由于它形式简单，使用起来非常方便。我们不需要预先混合两个组分，不需要加热，也不需要提供光照，只要将它从瓶子里倒出来涂到要粘合的物体表面，然后把两个物体紧密压在一起，等上最多一两分钟就好了。因此万能胶特别受到普通消费者的青睐，对于时不时要使用粘合剂来修补物体或者制作一些简单的手工，但又不愿意或者不方便配备胶枪、高温烘箱或者紫外灯这样的专业设备的普通人来说，万能胶无疑是最好的选择。即便是在大型的生产线上，万能胶也能给使用者带来很大的便利。另外，氰基丙烯酸乙酯能够粘合许多不同类型的材料，这也是它被冠以万能胶的美称的一个重要原因。
有的朋友可能要问，既然水能够引发氰基丙烯酸乙酯的聚合反应，而微量的水气在环境中又无处不在，为什么装在瓶子里的万能胶能够保持稳定而不会固化呢？这是因为万能胶在生产过程中通常会加入少量的酸性物质，它们能够防止氰基丙烯酸乙酯发生聚合反应。实际上氰基丙烯酸乙酯早在上世纪40年代就被合成出来，但人们一开始并没有发现它具有瞬间粘住物体的能力，很可能是因为最初得到的氰基丙烯酸乙酯不够纯净，其中含有的杂质阻碍了聚合反应的发生 [3]。
另外，水气虽然无处不在，但它们容易接触到氰基丙烯酸乙酯的表面却很难渗入内部。这也是氰基丙烯酸乙酯能够迅速粘住物体，在容器中却可以保持稳定的一个重要原因。不过即便如此，如果放任氰基丙烯酸乙酯与水气接触，它仍然会逐渐发生聚合反应而失去使用的价值。因此，买来的万能胶如果一次用不完，一定要将容器的盖子盖紧，防止水气进入。
除了万能胶，还有一些其他类型的粘合剂也是通过环境中的水分来完成固化的，家庭装修中常用的硅酮密封胶就是一个典型的例子。这些密封胶中的硅酮本来以液体的形式存在，一旦暴露在空气中，在水气的帮助下，硅酮分子之间会通过化学反应连接起来，最终形成固体，将缝隙牢牢地堵住。
前一段时间闹得沸沸扬扬的“毒跑道”事件则涉及到了另一个通过水气固化的典型例子——单组份聚氨酯粘合剂。在前面我们提到，聚氨酯粘合剂通常是做成AB胶的形式，这是由于合成聚氨酯的两种原料二元醇和二异氰酸酯“势同水火”，彼此接触后很容易发生化学反应，无法稳定存在于同一容器中。那么单组份聚氨酯粘合剂是怎么回事呢？其中的奥秘在于二异氰酸酯独特的化学性质。
从上面这个化学反应式不难看出，要想得到聚氨酯，二元醇和二异氰酸酯的分子个数之比应该是1：1，这样反应才能不断持续下去。如果二异氰酸酯的分子远远多于二元醇，那么当二元醇被消耗殆尽后，反应就会终止，因为二异氰酸酯彼此之间无法发生化学反应。
然而环境中如果有水气存在，本已停滞的化学反应又继续向前进行了。这是因为水气可以与二异氰酸酯发生化学反应，将一部分异氰酸酯转化为胺，同时释放出二氧化碳，而胺可以与剩下的二异氰酸酯继续反应。利用这一反应，我们可以在聚氨酯的生产过程中让二异氰酸酯适当过量，这样得到的聚氨酯分子量不高，仍然是液体。把这些液态的聚氨酯覆盖到待粘合的物体表面后，环境中的水分会推动反应继续进行，从而得到坚硬的固体。利用这一方法得到的单组份聚氨酯粘合剂使用起来非常方便，除了被用于在塑胶跑道中粘合橡胶颗粒，还被广泛用于建筑和室内装修。另外，由于反应过程中有二氧化碳气体放出，因此异氰酸酯的这一反应还被广泛用于生产聚氨酯泡沫。我们生活中用到的床垫、汽车坐垫，以及用于建筑隔热的泡沫，很多都是用这种方法得到的。
单组份聚氨酯粘合剂的固化机理
同万能胶一样，硅酮密封胶和单组份聚氨酯粘合剂由于借助环境中的水气完成固化，因此可以用非常简便的单组份形式生产，使用起来也非常方便，不需要额外的设备。不过这两类粘合剂的固化速度要比万能胶慢得多，因此在实际应用中受到一定的限制，但在林林总总的粘合剂市场中也分别占有一席之地。
了解了万能胶的工作原理，有的朋友可能会问：既然万能胶形式简单，使用方便，固化速度又极快，集众多优点于一身，那么我们为什么还需要开发其他类型的粘合剂呢？在下一篇文章中，我们就来简单讨论一下这个问题。
参考文献和注释
[1] John T. O’Connor, “Sticking with Winners”, ChemTech, 1994, 24, 51
[2] 实际上万能胶虽然能够迅速粘合玻璃，但粘合的强度会随着时间推移而逐渐降低，因此通常不推荐用万能胶粘合玻璃
[3] H. W. Coover, D. W. Dreifus, J. T. O’ Connor, “Cyanoacrylate Adhesives”, 收录于Irving Skeist主编的Handbook of Adhesives一书 （Springer出版社2012年出版）