科学技术的发展给我们提供了诸如手机、电子邮件等高效快捷的联系手段，不过有的时候，我们仍然需要求助于寄信这种传统的通信方式。如果你把写好的信装进信封，准备贴邮票时才发现身边没有胶水怎么办？不要紧，你只需要把邮票的背面用水打湿，或是用舌头舔一舔，邮票就可以牢固地贴在信封上了。别小看了这个动作，它不仅揭示了黏合剂和涂料的一种重要的固化手段，还反映出相关产品在过去几十年间的变迁。
黏合剂和涂料要想正常发挥作用，一个关键是在使用前必须能够以液体形式存在，在浸润待黏合的固体表面后，又能够逐渐转变为固体，从而完成固化的过程。那么如何实现固化的过程？一个最简单的办法是通过溶液挥发。一个典型的生活体验是，如果糖水洒到桌子上，最好马上用抹布擦掉，否则经过一段时间后就很难清除干净。
这是因为糖水可以流动，从而与桌面形成良好的接触；随后水会逐渐蒸发，而其中的蔗糖却不会挥发，继续与桌面保持接触。当水挥发干净后，桌面上就留下了一层均匀的糖膜。相反，如果直接把白糖洒在桌子上，即便过了很久，我们仍然可以很容易就将其清理干净，正是因为缺少了溶剂的帮助，糖分子很难和桌子表面的固体分子充分接触并互相吸引。
基于同样的原理，我们也可以把塑料等高分子材料制成溶液。如果将这种溶液涂到物体表面然后任其挥发，过了一段时间之后，物体表面就留下了一层平整且坚固的高分子薄膜。如果我们趁着溶剂尚未完全挥发时将另一个待黏合的物体置于其上，那么当溶剂随着挥发或者渗透进固体而消失殆尽时，最终形成的高分子薄膜就会将两个物体牢固连接起来。你看，通过这样一个简单的操作，黏合剂和涂料都有了。
溶液型的有机黏合剂和涂料曾经在市场上大行其道，这是由于它们具有几个明显的优势。首先，能够溶解高分子材料的溶剂大多都很便宜，溶解的过程也不复杂，因此溶液型的黏合剂和涂料不仅加工简便，而且成本低廉。其次，溶剂的挥发是一个比较快的过程。例如，我们用酒精消毒皮肤时，涂有酒精的部位会感到凉爽，这就是因为酒精的快速挥发带走了热量。因此，使用溶液型黏合剂或者涂料时，不需要等太久就可以完成任务。
特别是在涂料领域，相对于借助氧化来缓慢固化的干性油或者生漆，溶液型涂料的优势是显而易见的。最后，溶剂虽然容易挥发，但是如果把它们放在密闭的容器中，它们就像那纵有千般本事也逃不出如来佛掌心的孙猴子，是不可能逃逸出去的。所以，溶液型黏合剂和涂料虽然固化速度很快，但只要我们妥善保管，就不用担心它们随着时间推移而失去作用。因此，这一类的产品曾经相当受厂家和消费者的欢迎。然而成也萧何，败也萧何。
近些年来，溶液型的黏合剂和涂料正在迅速地遭到淘汰，其原因正是“挥发”。当溶剂挥发，一层平整而又坚固的高分子薄膜出现在我们眼前时，我们不要忘了，那些挥发掉的溶剂分子并不会凭空消失，而是继续游荡在空气中。高分子化合物大多易溶于容易挥发的有机溶剂，这些溶剂通常被称为挥发性有机物（VOCs）。挥发性有机物进入空气后，会逐渐与大气中的氧气和氮氧化物发生反应，生成的产物会严重降低空气质量。
还有的挥发性有机物分子进入到空气中后，会经由呼吸道进入人体。尤其是黏合剂和涂料往往是在相对密闭且通风较差的室内环境中使用，这就更容易导致挥发的溶剂长久地停留在空气中，因而更容易被吸入人体。目前已经有许多有机溶剂被证实会对人体健康造成一定程度的损害。例如，苯是世界卫生组织确定的Ⅰ类致癌物，也就是对人体有明确致癌作用的物质，能够增加患白血病的风险。
其他一些挥发性有机物虽然毒性相对较低，但是仍然可能对使用者的健康造成一定的危害。当然，有些朋友可能不以为然：只不过用了一点黏合剂或者涂料，能对环境或者个人健康造成多大危害呢？问题是溶剂这里挥发一点，那里又挥发一点，累积的结果往往相当可观。而且人们不止今天接触溶剂，明天、后天甚至很长一段时间内都可能接触到溶剂，大祸往往就在不知不觉之间酿成了。
例如十几年前，在以生产箱包闻名的河北省某地，许多箱包生产厂家大量使用含苯为溶剂的黏合剂，又不注意通风，导致许多女工患病甚至死亡。又如几年前据报道，我国南方一家智能手机屏幕供应商由于不注意相关防护，导致大批员工出现正己烷慢性中毒。在这一案例中，正己烷虽然是作为手机屏幕的清洗剂而不是黏合剂或者涂料的溶剂，但仍然反映出挥发性有机物对人体健康存在危害。
因此，近些年来，要求在包括黏合剂、涂料在内的化工产品中限制乃至禁止使用挥发性有机物的呼声日渐高涨。除了影响健康，有机溶剂大多易燃，由此对使用者人身安全带来的潜在威胁也不可忽视。记得笔者小的时候，每次随父母坐火车出门，总能听到车站工作人员用大喇叭提醒乘客不要携带易燃易爆物品，列在其中的除了鞭炮、爆竹、汽油等，通常还少不了香蕉水。笔者曾经好奇了很久，为什么一种跟香蕉有关的东西会禁止带上火车。
记得已故著名相声演员马季在一段相声里也拿它开玩笑，说住店时工作人员提示不准带危险品，比如香蕉水、橘子汁。很多年之后笔者才明白，所谓的“香蕉水”指的是由多种有机溶剂组成的混合物，经常被用来稀释油漆，以具有类似香蕉的气味而得名。在写作本节时，笔者粗略检索了一下，就找到多起国内近年来因油漆引发的火灾，由此也可见溶剂型黏合剂和涂料的火灾隐患确实是个大问题。
要想减轻和消除挥发性有机物造成的室内空气污染和火险隐患，我们自然应该选用毒性低且不易燃的溶剂。那么什么溶剂能满足这两点要求呢？答案当然是水喽。水：问题的解决之道有不少高分子材料都可以溶解在水中，即通常所说的水溶性高分子。把水溶性高分子配制成水溶液，我们就可以用它们来黏合物体了。我们通常所说的糨糊，就是淀粉部分溶于水得到的溶液性黏合剂。
我们不仅可以直接用水溶性高分子的水溶液去黏合物体，还可以先将水溶液涂到其中一个物体的表面，然后让水挥发，这个物体的表面就留下了一层高分子材料的薄膜。处于干燥状态的薄膜不会有任何的黏性，但只要我们用少量的水将它润湿，溶液重新形成，薄膜就会再次“焕发活力”，可以用来粘住另一个物体。这样的胶有时被称为“再湿胶”，邮票的背胶就是一个很好的例子。
当我们需要把邮票贴到信封上时，只要用水甚至唾液打湿背胶，背胶就恢复了黏性，可以让邮票牢固地贴在信封上。不过，水溶性高分子毕竟只占高分子材料的一小部分，因此如果我们单纯通过用水作为溶剂的方法来制备黏合剂或者涂料，不仅很多性能优异的高分子材料要被拒之门外，而且会带来一个显著的缺陷，那就是固化后的黏合剂或者涂料对水的抵抗能力会比较差。
集邮爱好者都知道，将贴有邮票的信封长时间泡在水中一段时间，邮票就可以从信封上揭下来，这正是背胶逐渐溶解在水中的结果。与黏合剂相比，涂料要面对更多环境的侵蚀，因此如果使用水溶性高分子作为涂层，问题可能会更加严重。例如，你的汽车或者房屋外墙在一场雨过后可能就变成了大花脸，显然，这是谁都不愿看到的。因此，大部分用水作溶剂的有机涂料使用的并非水溶性高分子，而是不溶于水的高分子。
既然高分子材料不溶于水，我们怎么能把它们制成水溶液呢？答案是，我们并不需要让这些高分子材料溶解。这听上去很复杂，但实际上类似的例子在我们的生活中比比皆是，例如前面曾经多次介绍过的牛奶。牛奶中的微小油滴既然不喜欢水，为什么不会互相聚集并最终与水分开呢？这是因为油滴表面吸附着许多一端亲水一端亲油的表面活性剂。
这些物质会让油滴表面带上电荷，由于同种电荷的排斥作用，这些微小油滴会变得像刺猬一样，彼此之间很难靠近。这样一来，油滴就可以稳定地分散在水中。利用这种方法，我们也可以将很多原本不溶于水的高分子材料分散在水中。我们可以将高分子化合物的固体和表面活性剂一同添加到水中，然后不停地搅拌。在搅拌过程中，高分子的固体分散成微粒，然后表面活性剂吸附到这些小颗粒的表面，整个体系就稳定下来。
另一种更为常用的办法是先将单体以小液滴的形式分散在水中，然后再设法令这些单体聚合，由此得到的高分子材料也会稳定地待在水里而不会沉淀。当乳液中的水分挥发后，同样可以得到一层涂层，只不过这样的涂层不再能够重新溶于水，在环境中自然可以更加持续耐久地发挥作用。
由于分散在水中的高分子材料微粒对光强烈的散射作用，用这种方法制成的黏合剂或者涂料如果不额外添加颜色，往往也会像牛奶一样呈现乳白色，因此人们常常也用含有“乳”字的名字称呼它们。例如，常用的白乳胶就是聚醋酸乙烯酯这种高分子材料分散在水中得到的，而家庭装修经常用的乳液漆则通常是丙烯酸酯等单体在水中聚合得到的。
严格来说，这些称呼并不科学，因为乳液通常指的是液体分散在液体中，而在“乳液漆”“乳胶”之类的产品中，分散在液体中的通常是高分子材料的固体，应该将其称为悬浊液才对。不过大家都习惯了这样的叫法，也就将错就错了。
不管是用哪一种方法得到的水胶或者水漆，与传统的基于有机溶剂的黏合剂和涂料相比，它们的优势都是相当明显的，既能够有效地减少挥发性有机物造成的室内空气污染，还可以大大降低黏合剂和涂料生产和使用过程中存在的火灾隐患，为生产者和使用者的人身安全和健康都提供了更好的保障，因此，这一类产品越来越受到消费者的欢迎。并非完美的水胶与水漆但水胶和水漆也并非没有缺点。
首先，水的挥发速度比许多有机溶剂要慢，因此完成固化所需要的时间更久，在许多应用场合，特别是大规模的生产中，这往往意味着生产效率的大幅下降和生产成本的显著提高。其次，水分挥发对仪器设备造成的腐蚀在很多时候也令人头疼。还有另一个问题，隐藏在乳液形式的涂料中。
如果我们把高分子材料的溶液涂到固体的表面，无论溶液采用的溶剂是水还是有机物，随着溶液干燥，溶解在其中的聚合物分子会逐渐聚集，最终在固体表面形成一层坚固的薄膜。但如果涂在固体表面的是高分子材料的乳液，情况就不同了。在乳液中，高分子材料并非溶于水，而是以微粒的形式分散在水中。因此，当水分挥发干净后，留在固体表面的涂层实际上并非均匀的薄膜，而是一层层高分子材料的微粒。
由于微粒之间并没有充分融合，因此这样的涂层强度有限，堪称“豆腐渣工程”。这一问题在乳液漆的应用中颇为突出，因为这意味着涂层很容易出现裂缝或者划痕等质量问题，耐久性会大打折扣。为了解决这一问题，许多乳液漆在生产过程中都会加入少量的有机溶剂。这些有机溶剂的挥发速度通常比水要慢。当乳液漆中的水分逐渐挥发时，它们会留在固体表面，帮助一个个高分子材料的微粒逐渐融合起来，形成均一的薄膜。
因此，虽然许多乳液漆的生产厂家把“不含挥发性有机物”作为产品的一大卖点，但是这些涂料中往往还是含有少量的有机溶剂。当然，这样的涂料仍然比基于有机溶剂的涂料要健康环保得多，但谁不希望彻底消除有机溶剂呢？然而即便有了少量有机溶剂的帮助，乳液漆的性能在很多时候还是赶不上传统的油漆，因此在生产实践中很难完全取代后者。为了解决这一问题，许多研究人员求助于全新的高分子化合物。
一位加拿大的研究人员发现，有一种高分子材料本身虽然不溶于水，但在与二氧化碳反应之后就变成了水溶性高分子，而这一反应又是可逆的，即新形成的水溶性高分子在释放出二氧化碳后又会重新不溶于水。如果把这种材料添加到富含二氧化碳的水中配成溶液，将溶液涂到固体表面。在水分挥发过程中，溶于水中的二氧化碳也随之逃逸到空气中，使得最终形成的薄膜变得不溶于水，从而更好地抵御风雨的侵蚀。
利用这种方法，或许就可以打造出一款既环保，性能又不输传统油漆的新型水基涂料。
当然，设法改进水基黏合剂和涂料固然是值得努力的一个方向，但我们能否将步子迈得更大一些，不仅不用有机溶剂，而且不用水，彻底摆脱溶液形式的羁绊呢？