Супер клей как называется

Разновидности суперклеев, их свойства и применение

После того, как был придуман суперклей, процесс ремонта многих бытовых изделий значительно упростился. Наносить такие составы проще простого, они мгновенно сохнут и скрепляют детали намертво. Суперклеи идеально подходят для большинства популярных материалов, не разъедают их и не вызывают деформации.

История изобретения клея

Суперклей начинал свою историю в 1942 году. Именно в это время американский химик Г. Кувер при проведении опытов с цианакрилатом получил новое вещество с уникальными клеящими способностями. Изначально цели создать клей у ученого не было, он трудился над совершенствованием прозрачного пластика для оптики, работая на компанию «Кодак». Поэтому суперклей, как побочный продукт, был на некоторое время оставлен без внимания.

Вспомнили о цианакрилатном составе через 9 лет при поиске универсального клея с водостойкими и теплостойкими свойствами для авиастроения. В то время он получался слишком липким и портился, если даже немного контактировал с влагой. После обширной работы Гарри Кувер с коллегами усовершенствовали состав и получили качественную основу для клея.

Еще спустя 7 лет, в 1958 году, суперклей появился на рынке под маркой Eastman 910. Но популярным он стал не сразу, а только после выхода телевизионной передачи о его свойствах. Изобретатель смазал суперклеем трос и металлический стержень, соединил их, а после высыхания повис на конструкции в воздухе – силы состава хватило для выдерживания веса человека. После патент на производство суперклея был отдан компании National Starch, а позже его стали выпускать многие марки.

Особенности состава суперклея

Молекулярная формула является одинаковой для всех цианакрилатных клеев: CH2 = C(CN)COOR. Это – жидкий мономер цианакрилатов, или эфир цианакриловой кислоты. R – радикал, им может выступать этил, метил, бутил и иные одновалентные радикалы, в зависимости от чего меняются технические характеристики клея. В любом суперклее присутствует до 97-99% цианакрилата, а также следующие вещества:

В отличие от других клеевых составов, суперклеи не содержат органических растворителей. Это делает их более безопасными для человека, а также пригодными для склеивания металла. В продаже можно найти разные наименования суперклеев, которые поставляются в форме блистеров, тюбиков, баночек, клейких лент. У них есть общая черта: малый объем упаковки, ведь после ее вскрытия даже при незначительном снижении герметичности клей из гелевого быстро становится вязким, потом и вовсе портится.

Свойства и технические характеристики суперклея

Суперклей нередко называют «секундный клей», его особенностью является очень быстрое застывание на воздухе, на пальцах рук. Сколько сохнет суперклей? Обычно затвердевание состава происходит за 5-60 секунд, но до полного отверждения и начала эксплуатации требуется 6-24 часа. При невысокой влажности отверждение суперклея может затянуться до пары минут, зато при контакте с водой и большой влажности оно происходит почти моментально.

Прочие свойства и характеристики средства:

Клеевые средства характеризуются высокой силой сцепления со многими материалами, в том числе при соединении разнородных поверхностей. Они подходят для пластика, стекла, дерева, металла, резины, керамики. Суперклеи можно применять на вертикальных, горизонтальных, наклонных изделиях. Не подходят только для тефлона, силикона, полиэтилена, также запрещается склеивать ими посуду, контактирующую с пищей.

Лучше не допускать контакта клеевого шва с ацетоном, диметилсульфоксидом, изопропанолом, поскольку суперклеи проявляют неустойчивость к этим веществам. Прочность стыка на излом будет не слишком большой, так как эластичность состава средняя.

Сферы применения суперклеев

Обычно клеи на основе цианакрилата используются там, где нужно скорее склеить и быстро высушить изделия, например, при установке окон для фиксации уплотнителей, при креплении радиодеталей, узлов приборов, оптики, микросхем. В быту многие радиолюбители пользуются клеем собственного изготовления на основе суперклея и соды: при смешивании компонентов смесь мгновенно превращается в твердый «пластик» и накрепко соединяет проводки, детали. Такой же смесью можно своими руками заделывать трещины, сколы, ямки.

Области использования суперклея разнообразны:

Есть даже медицинский суперклей – аналог БФ-6. Им пользуются для заклеивания ран, быстрой остановки кровотечений, пропитки перевязочных материалов. Некоторые суперклеи при нанесении на бумагу, картон, иные составы, содержащие целлюлозу, вступают в экзотермическую реакцию. Поэтому на указанных поверхностях нужно вначале попробовать суперклей на малозаметном участке и только потом применять его для работы.

Как правильно работать с цианакрилатным суперклеем – порядок действий

Любое склеивание предметов суперклеем можно сделать в домашних условиях, для этого не надо иметь специальных навыков. Инструкция по работе с ним проста, важно производить все действия быстро – времени на корректировку положения деталей почти не останется. Только на мягких, гигроскопичных материалах склеивание суперклеем происходит медленнее, и можно будет исправить их расположение в течение 30-120 секунд.

Крупные зазоры и трещины до начала скрепления нужно заполнить бетонной пылью, сухой штукатуркой или содой, а затем капнуть туда суперклей – дефекты сразу окажутся заполненными плотной белой акрилоподобной массой. Поверхность следует помыть, удалить всю грязь, жир. В качестве очистителя и удалителя жира можно использовать ацетон или спирт. Далее порядок работы с суперклеем таков:

По завершении работы нужно оттереть носик тюбика от суперклея, плотно закрутить его. Открыть, если крышка приклеилась, флакон будет проблематично, поэтому чистить его надо тщательно.

Растворимость суперклея и техника безопасности

Если суперклей загустел, разбавить его не получится. В любом случае при контакте с воздухом он мгновенно твердеет. При попадании клея на непредназначенные для этого поверхности и материалы разбавить его тоже трудно, есть риск повреждения основания. Как средство для удаления суперклея можно применять ацетон, иной органический растворитель, но удается очистить изделие не всегда. Можно приобрести специализированную смывку, самой лучшей по праву считается «Космофен». Заменить смывку можно нитрометаном.

При работе с суперклеем не стоит надевать хлопковые перчатки. При их пропитывании есть риск начала экзотермической реакции с появлением ожога. Лучше применять обычные резиновые перчатки. Комнату следует тщательно проветривать: несмотря на низкую токсичность, многие суперклеи испускают малоприятный запах. При попадании в глаза нужно хорошо промыть их чистой водой и сразу обратиться к врачу!

Производители клеев

Суперклеи выпускают практически все известные производители подобной продукции, как зарубежные, так и отечественные. Вот наиболее популярные марки:

Советы и рекомендации

В заводской упаковке средства хранятся 6-12 месяцев в зависимости от конкретной марки. Дешевые суперклеи обычно быстро застывают после первого применения, и хранить начатый тюбик не имеет смысла. Для продления срока годности можно поставить плотно закрытый флакон в холодильник.

Случается, что суперклей попадает на кожу, и удалить пятна бывает довольно трудно. Опасности такое явление не представляет, потому можно спокойно, за несколько раз отмыть руки теплой водой с мылом. Если очистить кожу нужно срочно, стоит использовать вдвое разведенный водой Димексид, раствор соды, спирт, растительное масло. Суперклеи – недорогие и надежные помощники в доме, с их помощью можно провести ремонт любого изделия в короткие сроки без особых временных и финансовых затрат!

Источник

Классификация, производители и свойства Супер клея

Клей – незаменимая вещь при ремонте изделий, когда сложно применить механическое воздействие. Супер клей имеет быструю фиксацию, высыхание. Прочно укрепился в лидерах подобных материалов, так как подходит для склеивания различных материалов, при этом не разъедает их, не деформирует.

Что такое суперклей

Супер клей – это вещество, которое на 97–99 процентов состоит из цианакрилатов (эфиры цианакриловой кислоты), пластификаторов, стабилизаторов. Растворители в супер клей не входят.

Полимеризация наступает мгновенно при воздействии влажности из воздуха. При полимеризации происходит надежное скрепление двух плоскостей.

Обычный супер клей способен выдержать нагрузку 150 кг на см2.

Отличие от секундного клея

Суперклей получил название секундного клея, так как склеивает за секунды, мгновенно. Только секундный клей состоит из одного компонента (этилцианокрилата), а другие разновидности суперклея могут включать добавки для придания дополнительных свойств материалу.

Секундный клей ТМ AXTON на упаковке содержит информацию, что он мгновенного действия (10 сек), обеспечивает жесткий шов, способный выдерживать 100 кг на см2.

Классификация

Суперклей классифицируется по содержанию в нем веществ:

По консистенции суперклей может быть:

Производители

Суперклей выпускается отечественными и зарубежными производителями.

Супер клей в виде геля

Клеевая масса в виде геля долго менялся в составе, но теперь производители вывели более конкретный состав, который включает:

Для загущения также добавляется ультрадисперсный оксид кремния.

Составляющие массы могут меняться производителями, но масса будет в любом случае синтетическая. Надо работы проводить с особой аккуратностью, хранить в недоступном месте от детей.

Упаковка

В основном суперклей выпускается в индивидуальных тубах массой от 2 грамм до 5 грамм. Также есть флакон макси-объем массой 20 грамм для работ большой площадью. Такие флаконы снабжены специальным колпачком для многоразового использования.

Хранение

Какую температуру выдерживает

Ядовитые свойства цианоакрилатов

Когда средство полностью просохнет, он становится безопасным. Но не надо его применять для посуды, которая будет находиться в контакте с пищей, так как при прогревании до 70 градусов масса способна размягчаться. Поэтому, если склеивается посуда, то только декоративная.

При работе, когда состав в жидком состоянии, происходит выделение ядовитых веществ. Если не использовать средства ИЗ, работать в помещении без вентиляции, то могут возникнуть головные боли, тошнота.

Инструкция по правильной работе с материалом

Склеивание может проводиться в домашних условиях, особых навыков работа не предусматривает.

Главное, действия производить быстро и точно, так как нет времени на корректировку.

Инструкция по работе с супер клеем:

Сжатие производить от центра шва к краям.

После склеивания, если жидкая масса еще осталась, носик туба тщательно оттирается, плотно закрывается.

Если суперклей в тубе начал кристаллизироваться, то разбавить его не получится.

Работу надо проводить в средствах ИЗ, в хорошо проветриваемой комнате. Нельзя работать в хлопковых перчатках, так как при контакте с клеем на пальцах останется ожог.

Если суперклей попал на участки, не предназначенные для склеивания, то оттереть их будет проблематично. Сначала надо провести механическую обработку, остатки снять ацетоном или специальными средствами.

Рекомендуем видео по теме:

Советы и рекомендации

Чтобы избежать неприятных ситуаций, надо соблюдать меры безопасности, учитывать советы и рекомендации.

Точное дозирование и нанесение

Точное распределение клеевой массы позволит избежать ее выступ на поверхность и дальнейшей работы по удалению.

Для склеивания выдавливается малая часть суперклея на одну из склеиваемых сторон, размазывается спичкой, зубочисткой. Когда средства нанесено достаточное количество, стороны соединяются.

Очистить и расклеить

Если при работе не использовались перчатки, и масса попала на пальцы, что поспособствовало их склеиванию, надо их разъединить. Для этого пальцы опускаются в теплую воду на пару минут.

Второй вариант: нанести растительное масло и попытаться его втереть. После чего аккуратно раскрыть пальцы.

Полезное видео по теме:

В заключение

Супер клей – отличное средство, которое распространено в ремонте изделий дома, в промышленности, строительстве. С каждым годом производители пытаются усовершенствовать состав суперклея, чтобы уменьшить жесткость шва.

Понравилась информация? Оставьте комментарий, поделитесь статьей в соцсетях.

Источник

Опусы про Его Величество Клей. Часть вторая — Viva, цианоакрилат! Viva, суперклей

Как я и обещал в пилотной «клейкой» статье — рассматривать клеи будем постепенно. Чтобы не откладывать дело в долгий ящик, я решил вдогонку представить вашему вниманию некоторые факты связанные с любимым, не побоюсь этого слова, народным клеем — с цианоакрилатным «суперклеем«. Кроме того, в меру своих сил я попытался в рамках темы статьи осветить все вопросы, которые читатели задали в предыдущей части. Так что, если вы активный пользователь суперклея — не пропустите. Самая актуальная информация про «сода+суперклей», про то почему суперклей нужно хранить в холодильнике и можно ли зажечь вату суперклеем, чем смывать?, что клеит? — все под катом!

Несмотря на то, что как по данным businesswire.com глобальный рынок клеев-адгезивов принадлежит эпоксидам и полиуретанам, начать повествование я решил с клея цианоакрилатного. Причины объяснил в начале статьи 🙂

Первым делом, традиционно, небольшое историческое введение, чтобы увидеть долгий путь клея к нашему столу.

История возникновения

Первая заявка на патент, описывающий цианоакрилат была подана в далеком 1942 году. Получили это вещество сотрудники компании BF Goodrich Company в результате скрининга материалов, способных пригодиться для производства оптических прицелов.

Хотя исследователи и видели, что новое вещество способно склеивать все, с чем оно контактирует, военного применения ему не нашлось. Разработки пылились на полках вплоть до 1958 года, когда несколько человек из фирмы Eastman Kodak решились на создание нового клея, названного ими «Eastman 910». Неспешность вывода на рынок объяснялась тем, что в 60-х годах еще не были разработаны технологии, позволяющие хранить и транспортировать клей без изменения его химических свойств. Кроме того, клеи первого поколения имели повышенную хрупкость клеевого шва (что приводило к растрескиванию и отслаиванию), слабо заполняли зазоры и имели резкий запах. В 1960-х годах компания Eastman Kodak продала права на цианоакрилат компании Loctite, которая в 1971 году с помощью модификации составов преодолела все проблемы технического характера и выпустила собственную линию цианоакрилата, названную «Super Bonder». С этого времени и началось победное шествие суперклея по планете (в лице продукции Henkel, Loctite, Eastman и Permabond). Кстати, Permabond до сих пор выпускает цианокрилат оригинального «910»-го состава.

Что внутри?

Цианоакрилатные клеи представляют собой быстродействующие однокомпонентные клеи на основе алкил-2-цианоакрилатных мономеров. Реакция отверждения этих клеев настолько быстрая, что их называют быстродействующими клеями, или суперклеями. Уникальность суперклея в том, что он быстро и прочно связывается с различными материалами, не требуя нагрева или длительного прижима. Традиционно основой для суперклея является этилцианоакрилат, но используются и метил- (самые дешевые клеи), н-бутил, аллил-, метоксиэтил- и этоксиэтилцианоакрилаты.

Метилцианоакрилат, обладая минимальным размером молекулы показывает лучшие клеящие способности по отношению к металлам и иногда более устойчив к растворителям. Именно метилцианоакрилат используется для склеивания пластика/резины с металлом (+ фиксация небольших регулировочных винтов, заклепок и т.п.)

Этилцианоакрилат является наиболее распространенным из всех цианоакрилатов и наиболее широко используемым. Он лучше всего подходят для склеивания большинства пластиков и эластомеров и имеет отличную адгезию к поликарбонату, ABS, ПВХ и бутилкаучуку.

Алкоксиэтилцианоакрилаты, в отличие от двух выше упомянутых братьев, не обладают резким раздражающим запахом и не допускают помутнения материала, прилегающего к клеевому шву. Однако из-за своей высокой молекулярной массы эти соединения медленно отверждаются и обладают сниженной адгезией по отношению к полимерам и металлам.

Реакция отверждения любого цианоакрилата представляет собой анионную полимеризацию, инициируемую любыми слабощелочными компонентами, присутствующих на поверхности большинства материалов. К сплошной сшивке в тонких слоях приводит влага, адсорбированная на склеиваемых поверхностях или содержащаяся в приповерхностных слоях материала (чем, наряду с воздействием биогенных аминов, объясняется отличное склеивание пальцев).

С анионной полимеризацией связан и нашумевший способ «склейки содой» (хабра-пост). Этот способ подходит на случай, когда обычным цианокрилатом (удовлетворительно отверждающимся только в зазорах 0,05—0,1 мм, о чем еще будет упомянуто ниже) нужно склеить или срастить какие-то прорехи в материале. Шов последовательно заполняется пищевой содой, которая выступает в роли наполнителя и щелочного полимеризующего агента, и смачивается цианоакрилатом В итоге получается некое подобие наполненного акрила. В принципе, с таким же успехом можно и штукатурки со стен наскрести/насверлить, она тоже даст щелочную среду и сможет выступить в роли наполнителя. Такой способ хорош для пористых материалов, с которыми индивидуальный клей работает плохо (прим. без добавления специальных усилителей полимеризации, о них ниже). Реакция, в зависимости от клея, может протекать экзотермически (с выделением тепла) и иногда выделять пары, которые лучше не вдыхать (про токсичность — см. в конце статьи). Кстати, насчет «штукатурка вместо соды». Существует промышленно выпускаемый клей под маркой «SupaFix», который в качестве ускорителя полимеризации использует оксид кальция (ту самую негашеную известь, которой наши строители (РБ так точно, «я гарантирую это») пытаются заменить цемент в штукатурках). Клеевой шов получается фактически каменный, настолько прочный, что им даже рекомендуют заделывать трещины в бетоне.

Скорость отверждения цианоакрилата, если оставить его открытым на поверхности, будет относительно медленной (несколько часов), потому что недостаточно влаги (хотя цианоакрилат будет отверждаться на поверхности раздела)

Когда адгезив находится между двумя плотно прилегающими поверхностями, на обеих поверхностях появляется влага, и цианоакрилат быстро отвердевает. Поэтому именно уровень влажности и зазор между склеиваемыми поверхностями являются основными факторами, влияющими на скорость отверждения. Оптимальные условия отверждения для цианоакрилатов — это относительная влажность от 40% до 60%. Низкая влажность, например, 20%, приведет к замедленному отверждению, а высокая относительная влажность, например 80%, с одной стороны полимеризует клей быстрее, но с другой — превратит адгезив в кусок инертного полимера до того, как он успеет прилипнуть к склеиваемой поверхности (а значит, клеевого шва не получится).

Цианоакрилатные клеи имеют короткий срок годности — около одного года с момента изготовления, если не вскрыты, и один месяц после вскрытия. Связано это, в отличие от испарения растворителя в других типах клея, все с той же вялотекущей анионной полимеризацией при участии паров воды в воздухе. Поэтому на производствах клей держат в осушенной атмосфере. Поэтому, чтобы продлить жизнь вашему любимому открытому тюбику, соблюдайте следующие рекомендации:

Зазор между склеиваемыми деталями в идеале должен составлять менее 0,1 мм, и чем меньше зазор, тем быстрее отверждение. Как правило, тонкие зазоры дают самые прочные швы. Хотя некоторые разновидности цианоакрилата позволяют заполнять зазоры до 0,5 мм, а УФ-отверждаемые и вовсе связывают зазоры до 5-6 мм.

Прочность клеевого шва увеличивается со временем. Как правило, цианоакрилаты приобретают достаточную прочность уже в течение первой минуты склеивания:

Но процесс этот не останавливается на протяжении последующих 24 часов и в некоторых случаях может увеличить прочность в два раза. Так что в зависимости от важности склеиваемых деталей не всегда имеет смысл сразу их использовать в быту. Цианоакрилат не должен подвергаться физическому воздействию в течение критического времени полимеризации, поскольку нарушенный клеевой шов уже не сможет впоследствии полностью обрести свою прочность.

Отвержденный полиалкилцианоакрилат — чистый термопластик, очень похожий на оргстекло (PMMA). Индивидуальные физические свойства зависят от химической природы эфирной цепи. В таблице сведены воедино все плюсы и минусы цианокрилатов.

Минусов, как видно, больше. Чтобы от них избавиться приходится чистые цианоакрилаты модифицировать различными добавками. Коммерческие клеи состоят из чистого мономера с относительно небольшими количествами добавок, которые в основном улучшают реологические характеристики продукта (вязкость и т.п.). Типичная композиция для цианоакрилатного клея содержит 88% цианоакрилатного мономера, 9% загустителя (например, PMMA, эфиры целлюлозы, каучуки и т.п.), 3% модификатора реологии (коллоидный кремнезем) и 0,02-0,03% кислотного или радикального стабилизатора. Все функциональные добавки можно разделить на две основные группы:

К модификаторам процесса полимеризации относятся стабилизаторы. Их обязанность — обеспечить баланс между стабильностью (сроком службы) клея и скоростью отверждения. Для этой цели используют вещества, тормозящие полимеризацию, чаще всего кислотные соединения (в концентрациях от 5 до 100 ppm ): SO₂, сульфамиды, SO₃, сульфокислоты, сульфоны, катионообменные смолы, хелаты борной кислоты. Могут использоваться и ингибиторы свободнорадикальной полимеризации вроде гидрохинона или стерически затруднённых фенолов.

В противоположность действию стабилизаторов, цель т.н. ускорителей — увеличение скорости полимеризации. Один из недостатков цианоакрилатных клеев первого поколения заключался в том, что эти клеи не могли склеить пористые материалы, вроде бумаги, дерева/пробки и кожи. Причиной этого было то, что клей с низкой вязкостью поглощался пористой подложкой до того, как происходила его полимеризация. Притом простое загущение клея никакого эффекта не давало. В итоге было найдено решение — вещества, которые способны связывать катионы щелочных металлов. Интересно, что механизм, с помощью которого функционируют ускорители, неясен, но практическая эффективность доказана практикой. Примерами соединений, используемых в качестве ускорителей, являются краун-эфиры, полиалкиленоксиды и каликсарены.

Помимо пористых материалов, впитывающих клей до его засыхания, есть материалы, обладающие кислотной природой поверхности (например, многие ткани). Из-за этого отверждение может растянуться на недели, а то и никогда не состояться. В этом случае также используются ускорители на основе краун-эфиров. Читатель sappience также упомянул и т.н. foam-safe-cyanoacrylate которые используются в авиамоделизме и не повреждают пенополистирол (пенопласт, стиропор, EPS, XPS), но и стоят соответственно гораздо дороже чем классический суперклей. Здесь принцип работы добавок аналогичен описанному выше для тканей и пористых материалов (работает принцип «полимеризоваться, нельзя разрушить пену» — по аналогии с известным казнить нельзя помиловать).

Большая же часть из второй группы добавок, изменяющих свойства конечного полимера, позволяет получать цианоакрилатные клеи с особыми функциональными свойствами. Пару слов о каждом в порядке очередности. Про «поверхностьнечувствительные» клеи я уже сказал. Стандартные этилцианоакрилатные клеи на основе этил-2-цианоакрилата (может быть и метил- и бла бла бла), это клеи, которые в качестве функциональных добавок содержат только загуститель (один из описанных ранее). Остальные добавки в большинстве своем решают отдельные озвученные выше недостатки цианоакрилатов.

Недостаток: низкая ударная вязкость. Решение этой задачи позволяет создавать высокопрочные (ударопрочные) цианоакрилатные клеи, которые имеют значительно повышенную ударную вязкость (и низкую отслаиваемость) благодаря включению в состав клея эластомеров (ABS или MBS ), формирующих разделяющиеся фазы при отверждении.

Недостаток: хрупкий клеевой шов. Ответом на этот недостаток стала разработка гибких клеев. Эти цианоакрилаты были специально разработаны для крепления диффузоров динамиков к колонкам. Добиться гибкости позволили пластификаторы на основе алифатических эфиров карбоновых (щавелевая, винная, лимонная) кислот. Полученный клеевой шов не деградирует со временем и остается пластичным неограниченно долго. Такие клеи используются при склеивании кожаных изделий, тканей и т.п. материалов (в том числе и обладающих кислотной природой поверхности). Из недостатков — низкая термостойкость (max 75 °С)

Недостаток: помутнение шва, образование белесых потеков. Известно, что при использовании цианоакрилатов наблюдается тенденция к полимеризации паров мономера на поверхности, прилегающей к клеевому шву. В итоге образуются потеки-помутнения белого цвета. Для случаев, когда образование такого дефекта недопустимо, используются клеи на основе метоксиэтилцианоакриала или этоксиэтилцианоакрилата (или их смесей), обладающих низким давление паров. Материалы с более весомыми углеводородными остатками (гексил-/октил-) не используют из-за повышенной мягкости клеевого шва и высокой стоимости такого клея. Еще один плюс «немутнеющих» клеев — отсутствие резкого запаха.

Недостаток: невозможность склеить «жирные» пластики (PE,PP, PTFE). Хотя для каждого случая работы с цианоакрилатами рекомендуется предварительная подготовка поверхности

для металла — обезжиривание поверхности и пескоструйная обработка, для полимеров — очистка растворителем и необязательная шлифовка поверхности, для стекла и керамики — очистка поверхности и сушка.

тем не менее существуют материалы, которые из-за низкой поверхностной энергии практически невозможно склеить цианоакрилатами. Это все полиолефины и фторопласты (ну и упомянутые выше «кислые» поверхности). Для ликвидации данной несправедливости используют грунтовки в виде разбавленного раствора алкиламинов (cтеариламин (SA), дистеариламин (DSA), диметилстеариламин (DMSA) и дистеарилметиламин (DSMA)) в легкокипящем растворителе. Ниже показано влияние химической природы грунтовки на адгезию цианоакрилата к полипропилену.

Когда растворитель испаряется, склеивание производится традиционным образом. Кроме алкиламинов, примерно с равной эффективностью могут использоваться некоторые четвертичные аммониевые соли и фосфины. Попутно можно упомянуть и усилители адгезии к металлам, в роли которых выступают карбоновые кислоты и их ангидриды.

Примечание: с фторопластами (

тефлонами) такая штука не пройдет. Грунтовки до сих пор не придумано. Единственный вариант — травление поверхности. Сделать это можно, как упомянул jar_ohty с помощью «. натрия. Либо раствор в аммиаке, либо раствор в ТГФ с нафталином, либо расплав. Фторопласт реагирует с натрием и покрывается слоем черного цвета, к которому можно клеить все любым подходящим клеем. Другой вариант — это перманганат калия с хлорной кислотой. 500 г воды, 80 г перманганата калия, 180 г хлорной кислоты, температура 80-100°C, время обработки 15-20 минут. Но результат хуже, чем с натрием«.

Чтобы не возиться с ядрёными химическими реактивами — можно сразу приобрести готовый травильный раствор «Tetra-Etch». За счет окисления поверхности тефлона резко возрастает его смачиваемость клеем (+поверхность становится гораздо более шероховатой). Адгезия между протравленным фторопластом и необработанным различается практически в 10 раз. Так что… Небольшой лайфхак. При химическом травлении поверхность фторопласта чернеет. Эффект этот убирается раствором гипохлорита натрия.

Недостаток: быстрое отверждение только в тонком слое. Как уже говорилось в самом начале статьи — наилучший результат склеивание цианоакрилатом дает в тонком слое ( (вроде соды/»штукатурного» СaO) или искать другой клей. Но все изменилось с разработкой УФ-отверждаемых клеев с добавками фотоинициаторов, поглощающих ультрафиолетовый свет в области УФА (около 365 нм). Светоотверждаемые цианоакрилаты отверждаются до твердого состояния менее чем за 3 секунды при воздействии ультрафиолетового света высокой интенсивности. Цианоакрилаты с УФ-отверждением могут отверждаться на глубине до 5 мм или 6 мм при воздействии источника света соответствующей интенсивности. Клей, нанесенный на участки, не подверженные воздействию света, отверждается по традиционному механизму.

Недостаток: низкая термостойкость. Отвержденный цианоакрилат, как я уже упоминал, по сути — обычный термопластичный PMMA. Поэтому не удивительно, что, например, максимальная рабочая температура стандартного этилцианоакрилата составляет от 85 °С до 100 °С, и прочность соединения имеет склонность быстро падать после достижения температуры в 100 °С. Большинство полимерных цианоакрилатов начинают термически разлагаться при температурах, приближающихся к 140 °C. Ориентиром может служить температура стеклования, выше которой полимер размягчается и плывет. Естественно, ни о какой прочности речь идти уже не может. Несколько ориентировочных цифр в таблице ниже:

Сюда же можно отнести и старение клеевого шва при повышенных температурах. Самое печальное, что проблема эта до сих пор не решена и не существует термостойкого цианоакрилата, кто бы там что ни говорил про использование суперклея в качестве термоклея. В случае склеивания металлов с помощью этилцианоакрилата быстрое снижение прочности шва наблюдается при температуре выше 100 ° C. Сила сцепления постепенно падает в течение двух дней старения при 120 °C и в конечном итоге окончательно останавливается на нуле. Некоторые авторы предлагают использовать в качестве добавок, повышающих термостабильность малеимидную и бисмалеимидную смолы, малеиновый ангидрид, фталевый и бензофенонететракарбоновый диангидриды. Другие пророчат будущее главного термостабилизатора суперклея алкил-2-цианопентадиеноатам. Но коммерческих продуктов нет, у кого есть возможность — может проверить в домашних условиях.

Недостаток: низкая влагостойкость. Влагостойкость соединений, созданных с помощью цианоакрилатных клеев на металлах и стекле, оставляет желать лучшего. Хорошо известно, что полицианоакрилаты подвержены гидролизу в присутствии влаги. Это разложение очень заметно при pH выше 7. Кроме того, на металлических подложках продукты коррозии могут ускорить этот процесс гидролиза. Помочь делу могут гидрофобные добавки, вроде фторированных цианоакрилатов и силановых связующих. Пока ни один производитель цианоакрилата не производил адгезив, который бы имел улучшенную влагостойкость, но хорошо известно, что термостойкие продукты, содержащие ангидриды (см. выше), демонстрируют также и повышенную влагостойкость. N.B. вообще, для получения клеевого шва высокой водостойкости, применяют пропилцианоакрилат, который существенно дороже.

Добавим fun-фактов.

Суперклей как медицинский клей

Из-за скорости отверждения и способности разлагаться при гидролизе, цианоакрилаты могут выступать в качестве альтернативы хирургическому наложению швов. Многие слышали про то, что суперклей активно использовался во время войны во Вьетнаме для склеивания ран в условиях недостатка времени для более серьезного оперативного вмешательства (с обязательной последующей доставкой бедолаг раненых в госпиталь). Ну и в целом, с использованием клея требуется меньше времени для закрытия раны, меньше вероятность проникновения инфекции (шовные каналы формируют дополнительные пути загрязнения), ну и, наконец, косметический вид лучше. Для поверхностных повреждений имхо лучше наш медицинский БФ (замечание от denisgrim :»медицинский клей Бф — это скорее не клей, а пленкообразователь. На непромытую загрязненную рану его нельзя наносить — инфекция запечатается и будет нагноение«). Но здесь есть один нюанс, в качестве медицинского клея не используют продающийся в каждом ларьке этилцианоакрилат. Для этой цели идет более дорогой и редкий бутил- или октилцианоакрилат (Dermabond, одобрен FDA в 1998 году, есть еще SurgiSeal). Хирургический н-бутилцианоакрилат продается под марками Indermil, GluStitch, GluSeal, PeriAcryl, LiquiBand (IDtmtm упомянул и отечественный Сульфакрилат со сравнимым ценником). И никакого там «клей Globus». Ниже полезная сравнительная табличка.

Про непонятное активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ, англ. APTT) читаем здесь.

Что касается метаболизма биоразложения цианоакрилатов, то здесь нет однозначного мнения по поводу токсичности для тканей. Уже хотя бы потому, что продукты разложения могут стать потенциально токсичными в зависимости от среды разложения. Деградация цианоакрилата происходит в результате разрушения основной цепи полимера, зачастую присутствие воды может вызвать гидролиз цианоакрилата с образованием формальдегида и алкилцианоацетата. Именно поэтому, несмотря на FDA-одобренность в случае местного применения в случае ран, пока еще нет единого мнения по остальным направлениям применения (кардио- и т.п.).

Про токсичность паров. Пары цианоакрилата, т.е. газообразный мономер (тот самый который полимеризуясь образует на пластиках белые разводы) раздражают чувствительные слизистые оболочки дыхательных путей (глаза, нос, горло, легкие). Правда, они достаточно быстро полимеризуются влагой в мембранах и становятся инертными. Но в целом лучше минимизировать возможные неприятные последствия и работать с цианоакрилатным клеем в хорошо проветриваемых помещениях. У некоторых людей суперклей при попадании на кожу может вызывать аллергическую реакцию. А около 5% людей могут вообще заболеть «цианоакрилатной простудой» (=аллергичиеский ринит), с симптомами, напоминающими грипп.

«Горение» суперклея

Комментарий от spiritus_sancti: для полноты стоит добавить про цианоакрилатные камеры. для поиска отпечатков на темных, пористых поверхностях — объект подвешивают в камере где разлит суперклей, и его пары вступая в реакцию со следами выделений с пальцев проявляют отпечатки белесыми следами (впрочем многие такое видели на упаковке суперклея полежавшего в закрытых емкостях). Для криминалистики это стало мини революцией, позволяя находить отпечатки на сложных поверхностях, а не только порошком на гладких.

Есть ли твердый суперклей?

Такая штука действительно имеет место быть. И представляет собой твердое вещество, которое при нагревании (чуть выше комнатной температуры) разжижается и превращается в клей. Насколько я осведомлен, в качестве формирователя твердого состояния выступает капролактон.

Чем смыть суперклей?

Важно знать, какой именно вид цианоакрилата нужно смывать. Метилцианоакрилат (основа наиболее распространенных и дешевых клеев) медленно растворяется в воде. Этилцианоакрилат не растворяется в воде, этаноле и многих других веществах, а, напротив, мгновенно застывает в местах соприкосновения с ними. Цианоакрилаты хорошо растворяются под воздействием концентрированного диметилсульфоксида (ДМСО, лекарство «Димексид» в ближайшей аптеке), с помощью удалителя клея «Секунда» на основе пропиленкарбоната, многие зарубежные цианоакрилатные смывки содержат нитрометан. Есть упоминания о том, что суперклей удалось смыть ацетонитрилом или γ-бутиролактоном ( но смывали скорее всего работники УБН ).

Альтернативный взгляд на смывку/отклеивание от читателя Snarky

Приклеить это полдела, самое интересное — чем отклеить 🙂

В моем хобби — радиоуправляемые автомодели — резина приклеивается к пластиковым дискам цианакрилатными клеями. Как в любом спорте расход резины большой — на одни соревнования может уходить до 3-5 комплектов по 4 шт. Соответственно, если резина материал расходный, то диски можно использовать многократно, если каким то образом снять с них приклеенные шины. Что только не перепробовано за долгие годы этого увлечения 🙂

Дополнение 1: по просьбам читателей — сравнительная таблица производителей/марок цианоакрилатных клеев. Русских фасовщиков здесь нет, так как они не спешат рассказывать о своем товаре. Внимание! Под спойлером — огромная картинка.

Легенда таблицы:
LSS: предел прочности на сдвиг
TS: предел прочности на растяжение
SG: удельный вес (плотность относительно плотности воды).
Gap Filling: максимальный зазор, который может заполнить жидкий клей, в мм.
Refractive Index: показатель представляет интерес при склеивании прозрачных пластиков и стекла.
Cure Time (sec): время первоначального отверждения для получения стандартной прочности шва. Максимальная прочность наступает примерно через 24 часа (см. статью).

Дополнение 2: Таблица устойчивости различных клеев к радиации (по просьбе mphys )

Будет ли следующая статья — зависит от хабра-сообщества, ибо subj.

Dean J (1985), Lange’s Handbook of Chemistry, McGraw Hill, New York.
Drain K F, Guthrie J, Hung C, Martin F and Otterburn M (1984), ‘Effect of moisture on the strength of steel-steel cyanoacrylate adhesive bonds’, J. Adhesion, 17(1), 71-81
Grant E (1983), Drop by Drop: The Loctite Story, Loctite Corporation, Newington, CT.
Klemarczyk P and Okamoto Y (1993), ‘Primers for bonding polyolefin substrates with alkyl cyanoacrylate adhesive’, J. Adhesion, 40, 81-91
Lee H (1986), Cyanoacrylate Resins — The Instant Adhesives, Pasadena Technology Press, Los Angeles.
Rich R (1994), ‘Anaerobic adhesives’, in Handbook of Adhesive Technology, Pizzi A and Mittal K (eds), Marcel Dekker, New York, 467-79.

Важно! Если информация из статьи пригодилась вам в жизни, то:

Стань спонсором и поддержи канал/автора (=«на реактивы»)!
ЯндексДеньги: 410018843026512 (перевод на карту)
WebMoney: 650377296748
BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx
Patreon — steanlab

Источник