Cianoacrilat

Cianoacrilat  - esteri ai acidului cianoacrilic , componenta principală a adezivilor cianoacrilat, utilizate pentru lipirea rapidă a materialelor, inclusiv în viața de zi cu zi. Formula chimica .

Numele comun pentru adeziv cianoacrilat „superglue”, care a devenit obișnuit în viața de zi cu zi și a devenit un nume cunoscut în fosta URSS, este o traducere a mărcii Super Glue . Acest adeziv a fost obținut pentru prima dată în 1942 (în timpul celui de-al Doilea Război Mondial) de chimistul american Harry Coover , care a lucrat la Eastman Kodak, în timpul experimentelor de găsire a materialelor plastice transparente pentru obiective optice, dar substanța a fost respinsă din cauza adezivii excesive. În 1951, cercetătorii americani, în timp ce căutau un strat rezistent la căldură pentru carlingele de luptă, au descoperit accidental proprietatea cianoacrilatului de a lipi ferm diferite suprafețe. De data aceasta, Coover a apreciat posibilitățile substanței, iar în 1958 superglue a intrat în vânzare pentru prima dată, aruncând în aer piața [1] . În URSS, lipiciul a fost produs sub denumirea de „ciacrină” [2] .

Adezivii pe bază de cianoacrilat rezistă cu ușurință la sarcini de 150 kg/cm², iar celor mai avansati - 250 kg/cm². Rezistența la căldură a compusului este scăzută și comparabilă cu rezistența la căldură a plexiglasului acrilic : de la 70–80 °C pentru adezivii convenționali, până la 125 °C pentru cei modificați [3] .

Mecanismul acțiunii adezive

„Superglue” este un monomer lichid al unor cianoacrilat (metil-, etil- etc.) cu un posibil adaos de până la 10% plastifianți (de exemplu, ftalat de dibutil în lipici Tsiacrin ) , activatori (dacă cusătura nu este suficient de umedă ). ), stabilizatori, întârzieri , precum și oxid de siliciu ultrafin pentru îngroșare (gel superglue); Adezivul nu conține solvenți. Într-un ambalaj sigilat, adezivul este inactiv și poate rămâne lichid pentru o perioadă lungă de timp, dar începe să acționeze atunci când reacţionează cu umiditatea atmosferică.

Cianoacrilatul lichid este capabil de polimerizare anionică sub acțiunea agenților slab alcalini, inclusiv a apei obișnuite [4] . Umiditatea adsorbită pe suprafețele care urmează să fie lipite sau conținute în straturile apropiate de suprafață ale materialului duce la întărirea continuă a „supercleiului” în straturi subțiri (în intervalul de 0,05-0,1 mm) (care, împreună cu efectul aminelor animale , explică lipirea excelentă a degetelor). Solidificarea dăunătoare a masei adezive în timpul depozitării într-un recipient ușor închis nu este cauzată de evaporarea solventului, ca în cazul adezivului nitrocelulozic sau PVA , ci de expunerea la umiditatea atmosferică (cum este tipic, de exemplu, etanșanții siliconici ); în timpul producției, adezivul este înfundat într-o atmosferă uscată [5] . De asemenea, conform descrierilor producătorului [6] , există un mecanism de întărire alcalină asociat cu neutralizarea stabilizatorului acid.

Pentru a lucra cu cianoacrilat în straturi groase, se cunoaște o metodă de amatori cu umplerea succesivă a cusăturii cu bicarbonat de sodiu , umezită cu superglue și jucând în acest caz nu numai rolul de umplutură, ci și de agent de polimerizare alcalină. Amestecul se întărește aproape instantaneu, formând un material compozit dur, asemănător acrilicului . Tencuiala fin macinata, gipsul, caramida sau betonul pot fi de asemenea folosite ca umplutura. În acest caz, trebuie luate măsuri de siguranță din cauza toxicității amestecului [7] .

Deși priza inițială a adezivului are loc în câteva secunde până la minute, pentru întărirea finală, producătorii prescriu expunerea îmbinării la aer fără sarcină de lucru timp de câteva (până la 24) ore [3] .

Aplicație

Adezivii cianoacrilat leagă cu ușurință materialele neporoase și care conțin apă. Se fixează în mai puțin de un minut, iar rezistența maximă (rezistența la tracțiune ) este atinsă după câteva ore. Cu toate acestea, rezistența la forfecare a legăturii adezive este scăzută, astfel încât supercleiul este uneori folosit ca dispozitiv de blocare a firelor sau pentru ținerea unei piese de prelucrat pe un strung .

Octil-2-cianoacrilatul, cel mai puțin toxic dintre cianoacrilați, este utilizat medical pentru a sigila rănile și a opri sângerarea . [8] În timpul războiului din Vietnam , a fost folosit pentru acordarea primului ajutor pentru răni. În ciuda potențialei toxicități, este folosit cu succes de mulți pe propriul risc pentru a sigila călcâiele crăpate, rănile și pentru a opri sângerarea după injecții. În acest caz, trebuie să aplicați o picătură de lipici și să scoateți acul[ de unde? ] , imediat după aplicarea picăturii la locul injectării, apăsați-o cu un șervețel steril. Tehnica este eficientă în cazul necoagulării sângelui din cauza caracteristicilor medicamentului, erorilor de injectare sau stării organismului, în care o jumătate de oră aplicarea unui tampon cu alcool nu oprește sângerarea datorită pasivării constante a tunelul de injectare cu medicamentul care curge. Când este apăsat, prosopul de hârtie aderă instantaneu, creând un plasture rotund de etanșare din plastic. Excesul de hârtie este tăiat cu grijă de-a lungul conturului, apăsând pata însăși cu un deget (pentru a nu rupe acest „plastic” împreună cu restul șervețelului). După câteva zile, șervețelul va cădea în timpul procesului de regenerare a pielii. În cazuri rare, este posibilă o arsură, deoarece adezivul în timpul procesului de polimerizare de pe șervețel poate deveni foarte fierbinte. Rezolvă problemele de deteriorare a pielii care nu se vindecă pentru o lungă perioadă de timp, de exemplu, arsuri pe curba degetului, lipește unghiile crăpate.

Vaporii de cianoacrilat sunt utilizați pentru a detecta amprentele de pe obiecte. Metoda dă rezultate bune, mai ales când se utilizează vapori de cianoacrilat într-o cameră de vid.

Solubilitate

Cianoacrilatul de metil (baza celor mai obișnuiți și ieftini adezivi) se dizolvă lent în apă, acest adeziv nu este impermeabil.

Cianoacrilatul de etil nu se dizolvă în apă , etanol și multe alte substanțe; se solidifică instantaneu în punctele de contact cu acestea. Solubil în nitrometan , care face parte din lichidele pentru îndepărtarea cianoacrilaților. În formă lichidă, ne vom dizolva ușor în acetonă . Se dizolvă bine în acetonitril.

De asemenea, pentru a obține o îmbinare cu lipici de mare rezistență la apă, se folosește și propilcianoacrilat, care este mult mai scump.

Cianoacrilații se dizolvă bine sub influența dimetilsulfoxidului concentrat (DMSO); soluția poate fi îndepărtată cu material absorbant. DMSO, vândut gratuit în farmacii sub denumirea comercială „Dimexide”, dizolvă complet linia de lipici umplută cu el în câteva ore, fără influențe mecanice. Trebuie amintit că multe tipuri de materiale plastice și polimeri absorb DMSO și piesele corespunzătoare se pot deteriora. Pentru a îndepărta cianoacrilatul, se folosește eficient și agentul de îndepărtare a adezivului Sekunda, care este disponibil în comerț - așa-numitul anti-clei (pe bază de carbonat de propilenă).

Măsuri de siguranță

Lipirea materialelor care conțin fibre sintetice și/sau naturale are ca rezultat, în general, o reacție exotermă puternică. Căldura degajată poate provoca arsuri. Reacția poate fi utilizată indirect pentru a produce foc [9] [10] . Fișa cu date de securitate a materialului pentru cianoacrilat interzice purtarea îmbrăcămintei din bumbac sau lână, în special mănuși de bumbac, în timpul manipulării adezivului [11] .

Toxicitate

Vaporii de cianoacrilat, care sunt monomeri, pot irita membranele mucoase ale ochilor, nasului și gâtului, dar la concentrație suficientă se polimerizează instantaneu sub influența umidității și devin inerți. Se crede că riscul poate fi neglijabil dacă se lucrează într-o zonă bine ventilată. Cu expunerea regulată la cianoacrilat, aproximativ 5% dintre oameni prezintă simptome asemănătoare gripei. De asemenea, cianoacrilatul poate irita pielea și poate provoca reacții alergice ale pielii. În cazuri rare, inhalarea vaporilor poate provoca astm. Pentru diferiți cianoacrilați, toxicitatea poate varia semnificativ.

Vezi și

• Mărci comerciale care au devenit nume cunoscute

Note

1. ↑ Inventatorul superglue Harry Coover moare în SUA  (link inaccesibil - istorie ,  copiere )
2. ↑ Airapetyan L. Kh., Zaika V. D., Yaishina L. A. Handbook of adhesives. - L .: Chimie, 1980. - 304 p.
3. ↑ 1 2 Adezivi cianoacrilat, proprietăți adezive, cianoacrilat
4. ↑ Lista de proiecte - Departamentul de Chimie și Tehnologia Compușilor Macromoleculari. S. S. Medvedeva  (link descendent din 31-05-2015 [2711 zile])
5. ↑ Connect Forever: O legătură inseparabilă
6. ↑ Produse: Power - Sib - distribuitorul oficial al 3M în regiunea Siberia  (link inaccesibil din 31-05-2015 [2711 zile])
7. ↑ Reparăm monitorul cu sifon!
8. ↑ Lipici pentru piele „Dermabond” (Dermabond)
9. ↑ Arderea spontană! — Cum să video
10. ↑ Video cu reacția violentă a superglue-ului cu celuloza
11. ↑ Fișa cu date de securitate a materialelor (link descendent) . accumetricinc.com. Consultat la 9 iunie 2008. Arhivat din original pe 19 februarie 2009. (nedefinit)