Cyanoakrylat

Cyanoakrylater  - estrar av cyanoakrylsyra , huvudkomponenten i cyanoakrylatlim som används för snabb bindning av material, inklusive i vardagen. Kemisk formel .

Det vanliga namnet för cyanoakrylatlim "superlim", som har blivit vanligt i vardagen och har blivit ett känt namn i fd Sovjetunionen, är en översättning av varumärket Super Glue . Detta lim erhölls först 1942 (under andra världskriget) av den amerikanske kemisten Harry Coover , som arbetade på Eastman Kodak, under experiment för att hitta transparent plast för optiska sikten, men ämnet avvisades på grund av överdriven klibbighet. 1951 upptäckte amerikanska forskare, när de letade efter en värmebeständig beläggning för stridscockpits, av misstag egenskapen hos cyanoakrylat att fast limma olika ytor. Den här gången uppskattade Coover ämnets möjligheter, och 1958 började superlim för första gången säljas, "sprängde" marknaden [1]. I Sovjetunionen tillverkades limmet under namnet "cyacrine" [2] .

Lim baserade på cyanoakrylater tål lätt belastningar på 150 kg/cm² och mer avancerade - 250 kg/cm². Sammansättningens värmebeständighet är låg och jämförbar med värmebeständigheten hos akrylplexiglas : från 70–80 °C för konventionella lim, upp till 125 °C för modifierade [3] .

Mekanism för adhesiv verkan

"Superlim" är en flytande monomer av något cyanoakrylat (metyl-, etyl-, etc.) med en möjlig tillsats av upp till 10% mjukgörare (till exempel dibutylftalat i Tsiacrin-lim ) , aktivatorer (om sömmen inte är tillräckligt våt ), stabilisatorer, retarderare , såväl som ultrafin kiseloxid för förtjockning (gel superlim); Limmet innehåller inga lösningsmedel. I en förseglad förpackning är limmet inaktivt och kan förbli flytande under lång tid, men börjar verka när det reagerar med luftfuktighet.

Flytande cyanoakrylat är kapabel till anjonisk polymerisation under inverkan av svagt alkaliska medel, inklusive vanligt vatten [4] . Fukt som absorberas på de ytor som ska limmas eller som finns i materialets ytnära skikt leder till kontinuerlig härdning av "superlim" i tunna skikt (inom 0,05-0,1 mm) (vilket, tillsammans med effekten av animaliska aminer , förklarar utmärkt bindning av fingrar). Skadlig stelning av limmassan under lagring i en löst tillsluten behållare orsakas inte av lösningsmedelsavdunstning, som i fallet med nitrocellulosalim eller PVA , utan av exponering för luftfuktighet (som är typiskt, till exempel, silikontätningsmedel ); under tillverkningen är limmet igensatt i en torkad atmosfär [5] . Enligt tillverkarens beskrivningar [6] finns det också en alkalisk härdningsmekanism förknippad med neutraliseringen av den sura stabilisatorn.

För att arbeta med cyanoakrylat i tjocka lager är en amatörmetod känd med successiv fyllning av sömmen med bakpulver , vätad med superlim och spelar i detta fall rollen som inte bara ett fyllmedel utan också ett alkaliskt polymeriseringsmedel. Blandningen härdar nästan omedelbart och bildar ett hårt, akrylliknande kompositmaterial . Finmalen puts, gips, tegel eller betong kan också användas som fyllmedel. I detta fall bör säkerhetsåtgärder vidtas på grund av blandningens toxicitet [7] .

Även om den initiala härdningen av limmet sker på sekunder till minuter, för den slutliga härdningen, föreskriver tillverkare exponering av fogen för luft utan arbetsbelastning under flera (upp till 24) timmar [3] .

Applikation

Cyanoakrylatlim binder lätt fast icke-porösa och vattenhaltiga material. De stelnar på mindre än en minut och den maximala hållfastheten (draghållfastheten ) uppnås efter några timmar. Men skjuvhållfastheten hos limbindningen är låg, så superlim används ibland som en gänglåsning eller för att hålla ett arbetsstycke på en svarv .

Oktyl-2-cyanoakrylat, den minst giftiga av cyanoakrylaterna, används medicinskt för att täta sår och stoppa blödningar . [8] Under Vietnamkriget användes det för att ge första hjälpen för sår. Trots den potentiella toxiciteten används det framgångsrikt av många på egen risk för att täta spruckna hälar, sår och stoppa blödningar efter injektioner. I det här fallet måste du applicera en droppe lim och dra ut nålen[ varifrån? ] , omedelbart efter applicering av droppen på injektionsstället, tryck på den med en steril servett. Tekniken är effektiv vid icke-koagulering av blod på grund av läkemedlets egenskaper, injektionsfel eller kroppens tillstånd, där en halvtimmes applicering av en spritservett inte stoppar blödningen på grund av den stadiga passiveringen av injektionstunneln med det utströmmande läkemedlet. När den trycks in fäster pappershandduken omedelbart och skapar en rund plastförseglingslapp. Överskott av papper skärs försiktigt av längs konturen, tryck på själva fläcken med ett finger (för att inte slita av denna "lapp" tillsammans med resten av servetten). Efter några dagar kommer servetten att falla av under hudens regenereringsprocessen. I sällsynta fall är en brännskada möjlig, eftersom limmet under polymerisationsprocessen på servetten kan bli mycket varmt. Löser problemen med hudskador som inte läker under lång tid, till exempel brännskador på fingret, limmar ihop spruckna naglar.

Cyanoakrylatångor används för att upptäcka fingeravtryck på föremål. Metoden ger bra resultat, speciellt när man använder cyanoakrylatånga i en vakuumkammare.

Löslighet

Metylcyanoakrylat (basen för de vanligaste och billigaste limmen) löser sig långsamt i vatten, detta lim är inte vattentätt.

Etylcyanoakrylat löser sig inte i vatten , etanol och många andra ämnen, det stelnar omedelbart vid kontaktpunkterna med dem. Löslig i nitrometan , som är en del av vätskorna för att ta bort cyanoakrylater. I flytande form löser vi oss lätt i aceton . Det löser sig bra i acetonitril.

För att få en limfog med hög vattenbeständighet används också propylcyanoakrylat, vilket är mycket dyrare.

Cyanoakrylater löses väl under påverkan av koncentrerad dimetylsulfoxid (DMSO); lösningen kan avlägsnas med absorberande material. DMSO, som säljs fritt på apotek under handelsnamnet "Dimexide", löser helt limlinjen fylld med den på några timmar utan mekanisk påverkan. Man bör komma ihåg att många typer av plaster och polymerer absorberar DMSO och motsvarande delar kan försämras. För att ta bort cyanoakrylat används effektivt även Sekunda adhesive remover, som finns kommersiellt tillgänglig - det så kallade anti-limmet (baserat på propylenkarbonat).

Säkerhetsföreskrifter

Bindningen av material som innehåller syntetiska och/eller naturliga fibrer resulterar i allmänhet i en stark exoterm reaktion. Den frigjorda värmen kan orsaka brännskador. Reaktionen kan indirekt användas för att producera eld [9] [10] . Materialsäkerhetsdatabladet för cyanoakrylat förbjuder att bära bomulls- eller yllekläder, särskilt bomullshandskar, vid hantering av limmet [11] .

Toxicitet

Cyanoakrylatångor, som är monomerer, kan irritera slemhinnorna i ögonen, näsan och halsen, men vid tillräcklig koncentration polymeriserar de omedelbart under inverkan av fukt och blir inerta. Man tror att risken kan vara försumbar om man arbetar i ett välventilerat utrymme. Med regelbunden exponering för cyanoakrylat upplever cirka 5 % av människor influensaliknande symtom. Cyanoakrylat kan också irritera huden och orsaka allergiska hudreaktioner. I sällsynta fall kan inandning av ångor orsaka astma. För olika cyanoakrylater kan toxiciteten variera avsevärt.

Se även

• Varumärken som har blivit kända namn

Anteckningar

1. ↑ Superlim-uppfinnaren Harry Coover dör i USA  (otillgänglig länk - historia ,  kopia )
2. ↑ Airapetyan L. Kh., Zaika V. D., Yaishina L. A. Handbook of adhesives. - L .: Kemi, 1980. - 304 sid.
3. ↑ 1 2 Cyanoakrylatlim, adhesiva egenskaper, cyanoakrylater
4. ↑ Lista över projekt - Institutionen för kemi och teknologi för makromolekylära föreningar. S. S. Medvedeva  (nedlänk från 2015-05-31 [2711 dagar])
5. ↑ Anslut för evigt: ett oskiljaktigt band
6. ↑ Produkter: Power - Sib - den officiella distributören av 3M i Sibirien  (otillgänglig länk från 2015-05-31 [2711 dagar])
7. ↑ Vi reparerar monitorn med läsk!
8. ↑ Hudlim "Dermabond" (Dermabond)
9. ↑ Spontan förbränning! — Hur man video
10. ↑ Video av den våldsamma reaktionen av superlim med cellulosa
11. ↑ Materialsäkerhetsdatablad (nedlänk) . accumetricinc.com. Hämtad 9 juni 2008. Arkiverad från originalet 19 februari 2009. (obestämd)