Alpha cyanoacrylate для чего

Основные свойства и правила работы с цианокрилатным клеем

Цианокрилатный клей – это самый лучший состав для склеивания почти любой поверхности. Но перед использованием надо ознакомиться с инструкцией и советами по нанесению.

Особенности состава

Основной составляющей цианакрилатного клея составляет альфа-цианакриловая кислота. Технические характеристики клеевой массы зависят от текстуры сложноэфирного вещества.

Для улучшения свойств клея, придания ему теплостойкости, лучшей сцепливаемости, водостойкости и прочее, добавляются в состав модифицирующие элементы. Так глицерин и абиетиновая кислота придают массе большую вибростойкость.

Быстрота схватывания, просыхания, вязкость зависят от количества стабилизаторов и загустителей.

Свойства и технические характеристики

Клей сцепливается с разными материалами, в том числе и с гальваническими и резиновыми плоскостями. Проявляется инертность со многими органическими соединениями – маслами, спиртом, бензином и пр.

Химический состав способен разъедать слизистые, поэтому не стоит пренебрегать мерами безопасности и средствами ИЗ.

Просохшие соединения противостоят погодным условиям и механическому воздействию.

Нарушение герметичности тары способствует быстрому использованию клея, так как это может привести к утрате свойств.

Область применения

Свойства клея позволяют его использовать в разных сферах и отраслях:

Полезное видео по теме:

Производители

Среди множества цианоакриловых масс выделены более распространенные:

Чем растворить и разбавить

Перед работой надо с ответственностью отнестись к подготовке рабочего места, так как большая вероятность попадания клея на поверхность, которую не надо склеивать.

Надо помнить, что без повреждения поверхности не удастся удалить или растворить присохшую массу, потребуются механические вмешательства.

Удалить состав с плоскости можно острым лезвием ножа, при этом надо действовать осторожно, чтобы меньше оцарапать поверхность. Остатки материала оттираются уайт-спиритом.

Если запачкалась кожа рук, то надо выждать время пока корка подсохнет и начнет отшелушиваться. После надо снять застывший слой с кожи.

Инертность цианокрилата не позволяет клею взаимодействовать с бензином, маслом и растворителями.

Часто в инструкциях к клею идет упоминание о Димексиде, как одно из средств при удалении клея. Но с данным средством надо вести себя аккуратно, так как оно неприятного запаха, токсично.

Советы и рекомендации

Совершая ремонт цианокрилатным составом, надо строго соблюдать инструкцию и правила безопасности. Работа должна выполняться на улице или в помещениях с исправной вентиляционной системой.

Требуется использование средств ИЗ, так как надо избегать попадания средства на кожу и слизистые оболочки.

Перед началом работы с клеем надо тщательно ознакомиться с инструкцией, которая указана на индивидуальной упаковке. При этом требуется соблюдать правила и сроки хранения средства.

Как правильно работать с цианакрилатным клеем

Так как клей легок в применении, не требуются особые умения для нанесения. Соединение проводится согласно таких пунктов:

Интересное видео по теме:

Вред для здоровья человека

Какой вред может нанести цианакрилатный состав здоровью. Хлопковые, бумажные, шерстяные материалы могут спровоцировать возгорание.

Если в описании клея есть допуск к склеиванию картона, бумаги, то такие случаи исключены, так как подобран специальный состав.

В процессе работы с клеем, выделяются вредные пары, которые влияют на почки, легкие. Только полное затвердевание исключит данную опасность, так как выделения прекратятся.

Если склеиваются кухонные приборы, то надо помнить, что после не допускается использование ее для приготовления пищи.

В заключение

Цианоакрилатная масса способна за секунды починить, склеить большинство поверхностей. Она долго сохраняет соединение прочным, при этом исключается разрушение, даже при воздействии.

Понравилась статья? Оставьте комментарии, поделитесь информацией в соцсетях.

Источник

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

Как выбрать клей для наращивания ресниц?

Каждый лэшмейкер сталкивался со сложностями при выборе клея. Этот препарат один из самых важных в работе, и от его стабильности зависит результат процедуры и срок носки.

Клей различают по скорости работы, а также по необходимому уровню влажности и температуры для оптимальной работы. Но это не единственные критерии, на которые нужно опираться при выборе.

В статье попытаемся разобраться в химическом составе, видах клея от бренда Lovely и ошибках мастеров при работе с этим препаратом.

Главное вещество

Основной компонент – вещества из группы цианоакрилатов (cyanoacrylate) – это жидкие низковязкие мономеры алкил-2-цианакриловой кислоты. Именно от вида и концентрации этого вещества зависит скорость сцепки, консистенция и срок носки.

В состав обычно входят следующие виды цианоакрилатов:

Кроме цианоакрилатов в состав добавляют модификаторы вязкости, стабилизаторы, пластификаторы, красящие пигменты.

Состав клея от Lovely

Safety (сцепка 3-4 секунды) – в составе только алкокси-цианоакрилат.

Neo, Marvel, Power, Neo crystal, Cleopatra, Perfect, Victoria, Tornado, Focus (сцепка от 0,5 до 1 секунды) – в них есть и этил-2-цианоакрилат и алкокси-цианоакрилат.

Double power, Ultra super (сцепка 1 секунда) – в составе только этил-2-цианоакрилат.

Основные характеристики

По каким параметрам, кроме скорости сцепки и сроку носки, различают клей?

Консистенция. Практически все препараты, которые есть на рынке, имеют жидкую консистенцию. Поэтому в месте склейки не образуется комков и наращивание выглядит аккуратно.

Виды клея

Мы разобрались с составом и основными характеристиками, теперь разберемся в видах клея от одного из самых известных брендов вреди мастеров — Lovely.

Всего под торговой маркой Lovely выпускается 13 видов этого препарата объемом от 2 до 11 мл для мастеров с разным опытом. Перед выпуском в продажу препараты проходят строгий контроль качества на безопасность и на соответствие заявленным характеристикам.

Для начинающих лэшмейкеров

Если вы только начинаете карьеру мастера, выбирайте более медленный вариант — SAFETY. Он практически не имеет токсичных испарений, поэтому его можно использовать при работе с чувствительными и склонными к аллергии клиентами. Скорость сцепки — 4 сек., носка — до 4 недель.

Еще один вариант для новичков, но более быстрый — POWER. Сцепка — 2 сек., носка – 5-6 недель.

Для мастеров с опытом

DOUBLE POWER – клей для мастеров со средней скоростью, подойдет лэшмейкерам с активным опытом работы от полугода. Скорость сцепки 1 – 1,5 секунды, носка — до 7 недель.

ULTRA SUPER – вариант для более быстрых мастеров. Его скорость сцепки — 1 секунда, носка – до 7 недель.

DREAM идентичен по скорости и сроку носки с ULTRA SUPER. Его особенность – устойчивость к изменению влажности и температуры.

MARVEL – еще более быстрый клей, фаворит тысяч мастеров. Некапризный к условиям, подходит по скорости полимеризации большинству лэшмейкеров. Скорость сцепки – 1 секунда, носка – до 8 недель.

PERFECT схож по характеристикам с MARVEL. Отличается высокой эластичностью.

NEO и CRYSTAL NEO. Их скорость сцепки — 1 секунда, носка до 8 недель. NEO имеет жидкую консистенцию, поэтому подходит для объемного наращивания. CRYSTAL NEO не содержит красителя и используется для цветного и креативного наращивания.

Для профессионалов с высокой скоростью работы

Если секундная скорость сцепки вам уже кажется довольной медленной, присмотритесь к VICTORIA (более жидкий) и CLEOPATRA (более густой). Это премиальный клей, при производстве которого используется максимально очищенное высококачественное сырье. Скорость сцепки – 0,5-1 сек, время носки до 8-ми недель.

Чемпионы по скорости – TORNADO и FOCUS. Скорость сцепки 0,5 секунд, время носки до 8 недель.

TORNADO – самый эластичный в линейке, FOCUS работает даже при пониженной влажности от 20%.

Ошибки мастера

Злободневная тема среди лэшмейкеров – нестабильная работа препарата. Разберемся, почему такое может происходить.

Помните, что гипоаллергенного клея не существует! Применяйте все меры защиты, чтобы избежать проявлений накопительной аллергии. Используйте антиаллергенные спреи и гели, носите маску, проветривайте помещение и в обязательно порядке гасите каплю, с которой закончили работу.

Источник

Цианоакрилатные клеи

Цианоакрилатные клеи – это однокомпонентные клеящие вещества с быстрой полимеризацией и высокой адгезией к большинству материалов. Они больше известны под названием «супер» или «моментальный» клей. Производство цианоакрилатных клеев (ЦА) началось в 1985 году. Первый продукт Eastman 910 быстро завоевал рынок. Спустя небольшой промежуток времени ЦА стал применяться почти во всех сферах промышленности, если не в серийном производстве, то в рационализации технологического процесса.

Сфера использования

Из-за высокой скорости полимеризации цианоакрилатные клеящие вещества используются в основном для мелких деталей, площадью до нескольких см². Для склеивания относительно больших поверхностей, площадью до 1 м², такой клей используется редко, так как его нанесение требует специального оборудования и точной подготовки. В большинстве случаев применение цианоакрилатов оправдывается несмотря на высокую стоимость. Процесс склеивания не требует энергетических затрат, сложных технологий приготовлений и длительных промежутков времени на выдержку соединений.

Невозможно перечислить все области применения ЦА клеев, но однозначно можно сказать, что это самые востребованные клеящие продукты, которые встречаются даже на прилавках супермаркетов. Проще выделить сферы промышленности, где цианоакрилатные составы используются в серийном производстве:

Незаменимыми ЦА стали в изготовлении эксклюзивной продукции, где каждое изделие требует индивидуального подхода. Например, рекламные вывески, декорации, сувениры и др. Прочное и быстрое соединение позволило обойтись без сложных дорогостоящих технологий, которые рентабельны лишь для серийного производства.

Особенности применения

ЦА характеризуется высокой адгезией, намного превышающей другие клеи. При этом когезия – внутренняя связь собственной фазы, не очень прочная. Клей отлично сцепляется с поверхностями, но сам клеевой слой остается хрупким и плохо сопротивляемся сдвигу. Чтобы получить прочное клеевое соединение, необходимо свести к минимуму роль когезии. Достигается это двумя способами, ведущими к минимизации клеевого слоя.

Гладкие поверхности

В то время как большинство клеящих веществ образует более прочную связь с шероховатыми и пористыми поверхностями, адгезионные качества цианоакрилатов не зависят от фактуры и отлично соединяются как с шероховатыми, так и с гладкими материалами. Для склеивания гладких − выпускаются ЦА с повышенной текучестью, превышающей текучесть воды.

Технология склеивания достаточно проста – нужно нанести клеящее вещество на поверхность одной детали, плотно их соединить и кратковременно сжать. При сжатии клей вытесняется, образуя пленку в несколько микрон, снижая число когезионных связей.

Пористые и шероховатые поверхности

В этом случае применяются клеящий состав с повышенной вязкостью, который при сжатии заполняет поры, впадины на склеиваемых поверхностях и образует слой от нескольких микрон до нескольких десятых миллиметра. Вязкие составы получают путем введения мелкодисперсных наполнителей. Таким образом, клеевой слой имеет двухфазную структуру, где преимущественно преобладают адгезивные связи между молекулами клея и частицами наполнителя, а когезионные связи сводятся к минимуму.

Совместимость с материалами

Цианоакрилаты в основном предназначены для металла, пластика и эластомеров, но современные продукты имеют более расширенное применение. Благодаря введению функциональных добавок – ускорителей, пластификаторов, замедлителей старения и др., ЦА также используются для кожи, дерева, некоторых видов ткани, керамики, камня. Конкретное применение для каждого вида продукта обычно указывается производителем на упаковке, но и здесь есть свои тонкости.

Металлы

Если в инструкции указано, что клеящий состав предназначен для металлов, то это не значит, что для всех. Из-за полярности такие металлы, как золото, серебро, платина невозможно склеить цианоакрилатами. Даже незначительные примеси благородных металлов в сплаве затрудняют склеивание.

Пластмассы

Здесь также есть исключения. Не поддаются склеиванию гидрофобные пластмассы, например, полиолефин. Часто возникают проблемы с пластиком, который по определению должен отлично поддаваться склеиванию. Причиной может стать наличие в материале наполнителей. Также одной из распространенных причин является использование разделительных агентов в производстве пластиковых деталей. Силикон, воск и другие вещества, входящие в состав разделительной смазки, приводят к полярности поверхности пластмассы и значительно затрудняют адгезию.

Резины

Сразу следует предупредить, что несмотря на высокую прочность клеевых цианоакрилатных соединений, вулканизация резины все же превосходит клейку по прочности и долговечности. Кроме того, на резине клеевой слой более подвержен старению, поэтому ЦА для резины (эластомеров) содержат замедлитель старения. Также важным условием для клейки резины считается нанесение клея на свежий срез.

Соединение трудносклеиваемых материалов

К таким материалам относятся сверх гидрофобные поверхности, на которых клей не растекается, а собирается капельками. Наиболее распространенные в промышленности «жирные» пластики это PE, PP, PTFE, TVP или термопластичные виды резины, но и их можно склеить.

Для таких целей применяются специальные цианоакрилатные продукты в комплексе с предварительной обработкой поверхности соответствующим праймером. Например, клей Loctite 406 или праймер Loctite 770. Нанесение клея производится сразу после высыхания праймера. В промышленных условиях часто используют технологию обработки трудносклеиваемой поверхности коронным разрядом, при этом изменяется полярность поверхности и повышается ее адгезионная способность.

Механизм и особенности полимеризации

ЦА не содержат растворителей, их полимеризация начинается под воздействием влаги, содержащейся в воздухе и порах материала. Реакция полимеризации протекает за несколько секунд, но 100% прочность клеевого соединения наступает в среднем через сутки. На скорость полимеризации влияют многие факторы. Например, кислотная среда замедляет реакцию, а щелочная − ускоряет. Также скорость затвердевания во многом зависит от влажности и температуры.

Идеальными условиями для применения цианоакрилатных составов является нейтральный баланс Ph, температура воздуха 20-24°C и относительная влажность 40-70%. Повышение температуры и влажности ускоряет реакцию, что является нежелательным. Так называемая «ударная полимеризация» приводит к хрупкости адгезионного слоя и его преждевременному старению. Например, для склеивания щелочных материалов – камня, стекла, применяются продукты с добавкой замедлителя.

Важно отметить, что при затвердевании ЦА высвобождается тепловая энергия, из- за чего такие клеи нельзя применять к чувствительным к нагреву материалам. Например, при склеивании полистирола он может деформироваться, а многие синтетические материалы просто плавятся. Не рекомендуется и попадание клеящего материала на бумагу или хлопчатобумажные изделия, так как при стечении факторов, благоприятствующих ускорению процесса, может произойти возгорание.

Состав и виды

В основе цианоакрилатных клеев применяются эфиры цианоакриловой кислоты. В качестве добавок могут включаться пластификаторы, активаторы, стабилизаторы, замедлители и загустители. Добавки вводятся в количестве не более 10% для оптимизации состава к определенным условиям эксплуатации и материалам.

В зависимости от назначения, клеи делятся по виду применяемого в составе мономера:

ТОП лучших современных цианоакрилатных клеев

Современный выбор дает возможность быстрого и достаточно надежного соединения практически в любых условиях и для любых материалов. Популярность и востребованность ЦА подстегнула многих азиатских производителей поставлять продукцию на мировой рынок. При этом действительно качественными являются клеящие продукты авторитетных компаний, которые уделяют большое внимание не только производству, но и новым разработкам.

Loctite 406 (Henkel Германия)

ЦА клей низкой вязкости для трудносклеиваемых поверхностей. Отлично соединяет различные пластики и резины, в том числе и «жирные». Фиксация происходит уже через 10-20 секунд после сжатия. Клеевой слой выдерживает химические воздействия и температуры до 80 °С.

Weicon VA 8406 (Weicon Германия)

Аналогичный продукт низкой вязкости для трудно поддающихся склеиванию поверхностей. Подходит для соединения каучуковых материалов и пластиков. В сочетании с обработкой праймером WEICON CA-Prime способен склеить даже силиконовые детали.

Loctite 403 (Henkel Германия)

EFELE 156 (Эффективный элемент Россия)

Цианоакрилатный материал общего назначения низкой вязкости. Продукт унифицирован для соединения резины, пластика, металла, стекла, керамики, дерева и др. Отличается невысокой стоимостью. Поставляется в объеме по 50 и 20 г, что делает его востребованным как в промышленности, так и в быту.

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