Цианакрилатный клей для чего используется

Цианоакрилатный клей: применение и свойства

Цианакрилат это универсальный клеящий состав, который прочно соединяет разные материалы. Его главные плюсы – высокая скорость затвердевания, надежность, прочность.

Клей циакрин можно использовать для соединения пористых, твердых и эластичных поверхностей в горизонтальной либо вертикальной плоскостях. Его производят по ведущим технологиям научной и технической сфер, которые и делают его эффективным клеящим составом под разные цели.

Не знаете, как работать с цианакрилатным клеем? Для этого в статье рассмотрены:

Цианакрилат: свойства

Циакриновый клей – смесь с высокой адгезией по отношению к стеклянным, металлическим, керамическим, деревянным, полимерным, тканевым, картонным и резиновым поверхностям.

Хорошо склеивает покрытия из вулканизированного каучука и изделия с гальваническим покрытием. Циакрин инертен к большей части органических веществ на бензиновой, масляной, спиртовой и других таких основах.

При работе ним нельзя забывать о мерах безопасности. Перед склейкой обязательно наденьте респираторную маску, перчатки, очки, чтобы избежать вредного воздействия средства на эпителий и слизистые тела.

Почему такие действия необходимы? Цианоакрилатный клей может нанести ущерб здоровью. Если состав случайно попадет на открытый участок кожи или слизистых, то разрушит ткани, оставляя раны.

Его испарения нельзя вдыхать, ведь они ядовиты для органов дыхательных путей. Поэтому защитный инвентарь, спецодежда, вентиляция комнаты – это главные условия безопасной работы.

Характеристики

Все соединения, склеенные цианакрилатом, очень прочные. Они стойко выдерживают влияние атмосферы и механические воздействия.

К основным техническим характеристикам относятся такие:

После первичного открытия упаковки средства производители не рекомендуют хранить его слишком долго. Взаимодействие цианакрилата с кислородом обусловливает неминуемую хрупкость и ломкость состава после полного затвердевания.

Плюсы и минусы

Циакриновый клей устойчив к любым органическим растворителям, он имеет хорошие электроизолирующие свойства. Взаимодействует со многими материалами, но его нельзя применять для склеивания полиэтилена и фторопласта.

Он достаточно эргономичный, так как расходуется очень медленно. Об этом свидетельствуют отзывы тех, кто уже успел поработать с циакрином. Такие составы затвердевают очень быстро. Обычно хватит всего пары минут, чтобы надежно зафиксировать шов.

Среди минусов выделить можно:

Сфера использования

Цианоакрилатный клей применяют в промышленности, строительстве и быту. Им соединяют детали в отраслях электроники и приборостроения, чтобы провести эффективный ремонт любого типа аппаратуры. Его можно использовать и как альтернативу для спаивания плат и микросхем.

Теплопроводящие способности средства ценятся в производстве терморезисторов и транзисторов. С ним проводят сборку пластиковых и металлопластиковых сооружений. В швейном производстве циакриновым клеем надежно соединяют тканевые, кожаные и поролоновые материалы.

Хорошо соединяет пластмассовые части, и даже цветные, где особенно важен вид склеенного изделия. Цианакрилат долго удерживает шов, не допускает его разрушения, стойко переносит влияние внешних условий.

Циакриновый клей: инструкция по применению

Перед тем, как выбрать клей циакрин, определите вид и свойства поверхностей, которые нужно склеить. Обычно он прочно фиксирует разные материалы. Для эффективной работы с такой смесью соблюдайте инструкцию по его применению:

Никаких сложностей в работе с клеем нет. Главное условие – аккуратность, защита тела органов дыхания от попадания частиц средства и вдыхания его паров.

Способы как оттереть цианакрилат

Растворить цианакрилатную смесь сложно. Отмыть ее водой, отстирать даже агрессивным стиральным порошком – задача невыполнимая. Нельзя оттирать его ни бензином, ни спиртом, ни тем более водой. Ведь под их воздействием состав только еще больше твердеет.

Безопасно убрать его можно только диметилформамидом или нитрометаном. Другие средства однозначно не дадут нужного результата.

Подведем итоги

Универсальный циакриновый клей разрабатывался как средство широкого назначения. В Москве продается в любом хозяйственном и бытовом магазине. Им эффективно склеивают любые материалы: даже те, что достаточно тяжело поддаются склейке. Смесь широко применяют даже на финальной ступени сборки.

В каждой упаковке обязательная инструкция. Она – ваше главное руководство для правильного использования состава. Предлагаем посмотреть видео обзор, чтобы наглядно разобраться во всех тонкостях работы с цианакрилатом:

Источник

Свойства и характеристики цианакрилатного клея

Соединение различный деталей предметов в быту требуется часто. Для получения надежного соединения пластмассы и других полимерных материалов, также для приклеивания элементов, отличающихся по форме и материалу применяют цианакрилатный клей. Они популярны и отличаются не только надежностью фиксации, но также быстрым темпом схватывания. Об особенностях клея цианакрилат и правилах работы с ним будет рассказано далее.

Цианакрилатный клей — особенности и состав вещества

Цианакриловый клей выделяется своими хорошими показателями адгезии с самыми различными основаниями. Обеспечивается это свойство путем использования в суперклей составе сополимеров. Они могут быть двухкомпонентными и однокомпонентными. При этом каждый производитель создает свою рецептуру, чтобы получить особые свойства, компании не разглашают правила приготовления своего продукта.

Отличительной особенностью клеев на основе цианакрилата является возможность приклеивания разных по фактуре и материалам элементов. При этом сцепка будет служить долгое время.

Кроме цианакрилата могут добавляться в раствор пластификаторы и загустители, они приводят к получению дополнительных характеристик: влагостойкость, прилипание и устойчивость к воздействию различных температур. Для улучшения устойчивости к вибрациям добавляется абиетиновая кислота, соединенная с глицерином.

Клей цианакрилатный может использоваться для вертикальных и горизонтальных поверхностей, не стекая по ним. Могут использоваться также в супер клей составе следующие вещества:

Цианакрилат клей выделяется процессом схватывания, требуется воздействие водой, либо щелочами. При этом, если для работы достаточно использования тонкого слоя, то возможно обойтись без дополнительного вещества для активации процесса схватывания.

Лучше распылять цианоакрилат клей при низких показателях температуры и влажности. При этом строго соблюдается необходимое расстояние для распыления средства.

Технические характеристики и свойства клеящего состава

Подобные клеевые средства могут выдерживать без изменения свойств воздействие воды, бензина, масла и разных видов спиртов. Производят их много компаний.

Цианакрилатный секундный клей позволяет качественно заклеить мелкие изъяны в 0.1 миллиметр. Допустимо применение для соединения изделий, которые должны плотно примыкать друг к другу. В продаже можно найти составы, отличающиеся лучшей вязкостью, справляющиеся с зазорами до 0.25 миллиметров.

Циакриловый клей обладает следующими свойствами:

Есть вещества, которые могут справиться с воздействием высоких температур, доходящим до +250 градусов, но не долгий период.

Сфера применения, что можно им клеить

В домах часто присутствуют подобные универсальные составы, потому что необходимость приклеить различные детали предметов возникает часто. Кроме того популярно применение данных клеев в маникюрном сервисе, в данном случае выбираются акриловые составы, не вредящие ногтевой пластине, удалить их можно растворителями на органической основе. Цианакрилатный клей что еще клеит, подходит для стоматологических целей, не вредит здоровью, поэтому может использоваться для приклеивания образовавшихся на зубах сколов.

Также можно использовать их для склеивания элементов радио- электроприборов. Выделяются еще ряд сфер применения:

Разновидности клеевых составов на основе цианакрилата

Есть однокомпонентные и двухкомпонентные составы. Первый вид отличается быстротой затвердевания, создается тонкий пленкообразный слой, который надежно скрепляет между собой предметы.

Секундные двухкомпонентные составы встречаются часто в домах, жидкие виды могут закрыть зазоры до 0.5 миллиметров, для этого они должны быть несильно вязкими. Могут применяться для склейки резины, кожи, деревянных частиц. Более жидкая консистенция подходит для твердых поверхностей.

Самые прозрачные слои используются для работы со стеклом так, как позволяют создать прослойку абсолютно незаметную. Секундные виды засыхают от имеющейся влажности в воздухе, не требуется создавать воздействие воды.

Активатор требуется, когда условия окружающей среды отличаются низкой влажностью и температурой. Удобен он при необходимости закрыть объемные зазоры.

Некоторые активаторы могут повредить термопластовые детали и покрытые лаком поверхности, распылять их нужно избегая этих участков.

Есть конструкционный клей, он выделяется своими прочностными, эластичными свойствами, и устойчивым выдерживанием нагрева. Универсальные средства могут соединить качественно разные материалы между собой.

Как правильно работать с цианакрилатным клеем

Этилцианакрилатный клей использовать совсем несложно. Ведь он выпускается в удобной форме, и принцип действия прост. Наноситься состав следующим образом:

Меры безопасности, вреден ли для здоровья

О вреде для здоровья беспокоятся многие пользователи. Можно сказать, что хлопковые, бумажные и шерстяные материалы могут возгореться под его воздействием. Когда в инструкции указано, что можно применять состав для склеивания картонных, бумажных деталей, то тогда такого эффекта быть не может. В составе не будут использовать возгорающиеся компоненты.

Когда клей еще не засох, то происходит выделение токсичный паров, они могут оказать опасное воздействие на почки и легкие. Эффект уходит, как только процесс просушки завершится. Если применялось приклеивание кухонных приборов, то следует знать, что их нельзя будет после использовать, допуская контакт с пищевыми продуктами.

Учитывая данные особенности, следует работать с клеями по правилам безопасности. В помещении, где клеят детали, должна быть создана хорошая вентиляция. Мастер должен защитить себя, надев защитные перчатки, очки и респиратор. Работают строго по указаниям производителя, соблюдая все инструкции, нельзя нарушать сроки и правила хранения клеев, они должны храниться в недоступном для детей месте.

Чем растворить цианакрилатный секундный клей и как удалить излишки с поверхности

Перед началом склейки готовят рабочую зону, чтобы защитить предметы, которые не должны обрабатываться. Высохший слой нельзя будет снять, не навредив основанию, нельзя будет и растворить его без повреждений.

Снятие излишков проводят механическим способом, можно воспользоваться ножом. Острой стороной аккуратно снимают слой, стараясь минимально задеть сам материал изделия. Потом протирают поверхность Уайт-спиритом.

Если клеевой раствор попал на кожу, то ждут, пока он не застынет, и осторожно снимают его с нее. Клей не реагирует на бензин, масло и растворители, поэтому использовать их для очистки поверхности от излишка клея не имеет смысла, они не подвергнут его никакому изменению.

Производители могут указать, что справится с растворением клеевого раствора может Димексид, однако следует знать, что это токсичное средство с резким запахом. И его использование также должно сопровождаться соблюдением мер безопасности, чтобы не получить проблем со здоровьем. Использование вещества также может навредить самой поверхности, поэтому следует проверить реакцию на незаметном участке, прежде чем наносить средство на всю деталь.

Цианакрилатные клеи отличаются своей быстрой схватывания, и прочностными характеристиками сцепления самых разных материалов, и форм изделий. Они удобны для использования, и могут применяться в разных ситуациях. Небольшой объем упаковки дает возможность носить их с собой. Однако следует не забывать, что составные компонентные могут нанести вред здоровью, поэтому следует соблюдать меры безопасности при работе с ними. Есть универсальные виды и созданные под определённые цели, при выборе следует ориентироваться на конкретную задачу.

Видео: Обзор цианакрилатного клея

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