Kyanoakrylát

Kyanoakryláty  - estery kyseliny kyanoakrylové , hlavní složka kyanoakrylátových lepidel používaných pro rychlé lepení materiálů, a to i v každodenním životě. Chemický vzorec .

Běžný název pro kyanoakrylátové lepidlo „superglue“, který se stal běžným v každodenním životě a stal se pojmem v bývalém SSSR, je překladem ochranné známky Super Glue . Toto lepidlo bylo poprvé získáno v roce 1942 (během druhé světové války) americkým chemikem Harrym Cooverem , který pracoval ve společnosti Eastman Kodak, během experimentů s cílem najít průhledné plasty pro optické zaměřovače, ale látka byla odmítnuta kvůli nadměrné lepivosti. V roce 1951 američtí výzkumníci při hledání tepelně odolného povlaku pro kokpity stíhaček náhodou objevili vlastnost kyanoakrylátu pevně lepit různé povrchy. Tentokrát Coover ocenil možnosti látky a v roce 1958 se poprvé začalo prodávat superlepidlo, které „rozfoukalo“ trh [1]. V SSSR se lepidlo vyrábělo pod názvem „cyacrine“ [2] .

Lepidla na bázi kyanoakrylátů snadno odolávají zatížení 150 kg / cm² a pokročilejší - 250 kg / cm². Tepelná odolnost směsi je nízká a srovnatelná s tepelnou odolností akrylového plexiskla : od 70–80 °C pro konvenční lepidla, do 125 °C pro modifikovaná [3] .

Mechanismus působení lepidla

"Superglue" je tekutý monomer nějakého kyanoakrylátu (methyl-, ethyl- atd.) s možným přídavkem až 10% změkčovadel (například dibutylftalát v lepidle Tsiacrin ) , aktivátory (pokud není šev dostatečně vlhký ), stabilizátory, retardéry, jakož i ultrajemný oxid křemičitý pro zahušťování (gelové superlepidlo); Lepidlo neobsahuje rozpouštědla. V uzavřeném obalu je lepidlo neaktivní a může zůstat kapalné po dlouhou dobu, ale začne působit, když reaguje se vzdušnou vlhkostí.

Kapalný kyanoakrylát je schopen aniontové polymerace za působení slabě alkalických činidel včetně obyčejné vody [4] . Vlhkost adsorbovaná na lepených površích nebo obsažená v blízkých povrchových vrstvách materiálu vede k nepřetržitému tvrdnutí "superlepidla" v tenkých vrstvách (v rozmezí 0,05-0,1 mm) (což spolu s účinkem živočišných aminů vysvětluje vynikající přilnavost prstů). Škodlivé tuhnutí lepicí hmoty při skladování ve volně uzavřené nádobě není způsobeno odpařováním rozpouštědla jako v případě nitrocelulózového lepidla nebo PVA , ale působením vzdušné vlhkosti (jak je typické např. u silikonových tmelů ); při výrobě dochází k zanesení lepidla ve vysušené atmosféře [5] . Také podle popisů výrobce [6] existuje mechanismus alkalického vytvrzování spojený s neutralizací kyselého stabilizátoru.

Pro práci s kyanoakrylátem v silných vrstvách je známá amatérská metoda s postupným plněním švu jedlou sodou , navlhčenou superlepidlem a hrajícím v tomto případě roli nejen plniva, ale také alkalického polymeračního činidla. Směs ztvrdne téměř okamžitě a vytvoří tvrdý kompozitní materiál podobný akrylu . Jako výplň lze použít i jemně mletou omítku, sádru, cihlu nebo beton. V tomto případě by měla být přijata bezpečnostní opatření z důvodu toxicity směsi [7] .

I když k počátečnímu zatuhnutí lepidla dochází během sekund až minut, pro konečné vytvrzení výrobci předepisují vystavení spoje vzduchu bez pracovní zátěže po dobu několika (až 24) hodin [3] .

Aplikace

Kyanoakrylátová lepidla snadno lepí neporézní materiály obsahující vodu. Tuhnou za méně než minutu a maximální pevnosti (pevnosti v tahu ) je dosaženo po několika hodinách. Pevnost adhezního spoje ve smyku je však nízká, proto se superlepidlo někdy používá jako zajišťovač závitů nebo pro držení obrobku na soustruhu .

Oktyl-2-kyanoakrylát, nejméně toxický z kyanoakrylátů, se v lékařství používá k utěsnění ran a zastavení krvácení . [8] Během války ve Vietnamu se používala k poskytování první pomoci při zraněních. Navzdory potenciální toxicitě jej mnozí úspěšně používají na vlastní riziko k utěsnění popraskaných pat, ran a zastavení krvácení po injekcích. V tomto případě musíte nanést kapku lepidla a vytáhnout jehlu[ odkud? ] , ihned po aplikaci kapky na místo vpichu ji přitlačte sterilním ubrouskem. Technika je účinná v případě nesrážlivosti krve v důsledku vlastností léku, chyb v injekční aplikaci nebo stavu těla, kdy půlhodinová aplikace alkoholového tamponu nezastaví krvácení z důvodu trvalé pasivace injekční tunel s vytékajícím lékem. Po stlačení papírový ručník okamžitě přilne a vytvoří kulatou plastovou těsnící záplatu. Přebytečný papír se opatrně odřízne podél obrysu a prstem stisknete samotnou skvrnu (aby nedošlo k odtržení této „záplaty“ spolu se zbytkem ubrousku). Po pár dnech ubrousek během procesu regenerace pokožky odpadne. Ve vzácných případech je možné popálení, protože lepidlo během procesu polymerace na ubrousku může být velmi horké. Řeší problémy s poškozením kůže, které se dlouho nehojí, např. popáleniny v ohybu prstu, slepuje popraskané nehty.

Kyanoakrylátové páry se používají k detekci otisků prstů na předmětech. Metoda poskytuje dobré výsledky, zejména při použití par kyanoakrylátu ve vakuové komoře.

Rozpustnost

Metylkyanoakrylát (základ nejběžnějších a nejlevnějších lepidel) se ve vodě pomalu rozpouští, toto lepidlo není voděodolné.

Ethylkyanoakrylát se ve vodě , etanolu a mnoha dalších látkách nerozpouští, v místech kontaktu s nimi okamžitě tuhne. Rozpustný v nitromethanu , který je součástí kapalin pro odstraňování kyanoakrylátů. V tekuté formě se snadno rozpustí v acetonu . Dobře se rozpouští v acetonitrilu.

Pro získání lepeného spoje s vysokou odolností proti vodě se také používá propylkyanoakrylát, který je mnohem dražší.

Kyanoakryláty se dobře rozpouštějí pod vlivem koncentrovaného dimethylsulfoxidu (DMSO); roztok lze odstranit savým materiálem. DMSO, volně prodejné v lékárnách pod obchodním názvem "Dimexide", zcela rozpustí jím naplněnou lepicí linku během několika hodin bez mechanických vlivů. Je třeba mít na paměti, že mnoho typů plastů a polymerů absorbuje DMSO a odpovídající části se mohou znehodnotit. K odstranění kyanoakrylátu se účinně používá i komerčně dostupný odstraňovač lepidel Sekunda - tzv. protilepidlo (na bázi propylenkarbonátu).

Bezpečnostní opatření

Spojování materiálů obsahujících syntetická a/nebo přírodní vlákna obecně vede k silné exotermické reakci. Uvolněné teplo může způsobit popáleniny. Reakce může být nepřímo využita k vyvolání požáru [9] [10] . Bezpečnostní list materiálu pro kyanoakrylát zakazuje nošení bavlněných nebo vlněných oděvů, zejména bavlněných rukavic, při manipulaci s lepidlem [11] .

Toxicita

Páry kyanoakrylátu, což jsou monomery, mohou dráždit sliznice očí, nosu a krku, ale při dostatečné koncentraci vlivem vlhkosti okamžitě polymerují a stávají se inertními. Předpokládá se, že při práci v dobře větraném prostoru může být riziko zanedbatelné. Při pravidelné expozici kyanoakrylátu asi 5 % lidí pociťuje příznaky podobné chřipce. Kyanoakrylát může také dráždit pokožku a způsobit alergické kožní reakce. Ve vzácných případech může vdechování par způsobit astma. U různých kyanoakrylátů se toxicita může výrazně lišit.

Viz také

• Ochranné známky, které se staly pojmem

Poznámky

1. ↑ Vynálezce superlepidla Harry Coover zemřel v USA  (nepřístupný odkaz - historie ,  kopie )
2. ↑ Airapetyan L. Kh., Zaika V. D., Yaishina L. A. Příručka lepidel. - L .: Chemie, 1980. - 304 s.
3. ↑ 1 2 Kyanoakrylátová lepidla, lepicí vlastnosti, kyanoakryláty
4. ↑ Seznam projektů - Ústav chemie a technologie makromolekulárních sloučenin. S. S. Medvedeva  (sestupný odkaz od 31-05-2015 [2711 dní])
5. ↑ Connect Forever: An Inseparable Bond
6. ↑ Produkty: Power - Sib - oficiální distributor 3M v oblasti Sibiře  (nepřístupný odkaz od 31-05-2015 [2711 dní])
7. ↑ Monitor opravíme sodou!
8. ↑ Lepidlo na kůži "Dermabond" (Dermabond)
9. ↑ Spontánní spalování! — Jak na video
10. ↑ Video prudké reakce superlepidla s celulózou
11. ↑ Bezpečnostní list materiálu (downlink) . accumetricinc.com. Získáno 9. června 2008. Archivováno z originálu 19. února 2009. (neurčitý)