2 сентября, 2015 
admin Акриловые клен являются весьма важной группой конструкционных клеев благодаря их быстрому отверждению и высокой прочности. По сравнению с эпоксидными и полиуретановыми клеями акриловые клеи отверждаются менее чем за одну минуту при правильно выбранных условиях. Такая способность к быстрому отверждению обеспечивает нм значительное преимущество при использовании в электронной промышленности (например, для приклеивания магнитов в акустических системах) и в других отраслях промышленности, в которых применяют высокопроизводительные сборочные линии.
Акриловые конструкционные клен обычно делятся на два типа: клеи свободнорадикального отверждения и цианакрилатные клен. Основными мономерами, используемыми для получения клеев первого типа, являются обычно сочетания метилметакрилата, метакриловой кислоты и сшивающих агентов, например, этилен — гл и кол ьли метакрилата. Кроме того, могут быть использованы более экзотические мономеры, например, тстрагидрофурфурилметакрнлат и изоборнилметакрилат. Б качестве основы цианакрилатных клеев используют определенный тип акрилового мономера, который будет рассмотрен ниже. Основное отличие между конструкционными клеями, активируемыми по механизму свободнорадикальной полимеризации, и циапакрилатными клеями заключается в том, как происходит процесс отверждения. Б обоих случаях реакции проходят по механизму полнприсосдннення, но цианакрилатные клеи реагируют но реакции анионного полипрмсоелмнсния.
При осуществлении одного из типов свободнорадикальной полимеризации характерной и для акриловых конструкционных клеен полагаются на протекание окислительно-восстановительной реакции, для начала которой необходим образующий радикалы инициатор. Самыми важными из конструкционных клеев данного типа являются анаэробные клеи. Основными компонентами акриловых анаэробных клеев являются инициатор с длительным периодом полураспада и акриловые мономеры, процесс взаимодействия которых ингибируется в присутствии КИСЛО|ЮДа. Для получения такого клея использовали материалы типа диакрилатов и диметилакрилатов этиленгликоля в сочетании с гилроперокендом изопропилбензола, который позволяет получать небольшие концентрации свободных радикалов. Однако процесс полимеризации может быть ингибирован в присутствии небольшого количества кислорода. Клей помещают в сосуды, обладающие проницаемостью по отношению к кислороду, которые обеспечивают длительный срок хранения продукта Если клей привести в контакт с поверхностями, которые могут снижать содержание пероксида, и исключить воздействие кислорода, происходит полимеризация материала. Примером такой поверхности является сталь, которая содержит ноны 1-е*2. Первоначальное применение клеи такого типа нашли н резьбовых соединениях, в которых исполызовались железные болты, а исключение контакта с кислородом происходило в результате навинчивания гайки. Это применение анаэробных акриловых полимеров обеспечило успех компании Loclile, которая в настоящее время является ведущей фирмой по производству клеев данного типа.
Кроме уменьшения содержания пероксида, вызванного влиянием поверхности, инициаторы свободнорадикальной полимеризации могут быть получены и
другими способами. Скорость полимеризации исходного анаэробного акрилоного клея определяется типом металла, нсиодвергаемого склейнанню. Например, ион Fc‘2 инициирует быструю полимеризацию, однако в случае иона Си*2 процесс но — лимериэацин протекает сраинительно медленно. Существенные успехи были но — лучеиы в технологии применения акриловых конструкционных клеев, когда было установлено, что определенные органические вещества также выступают в роли окислительно-восстановительных пар. вызывающих уменьшение содержания пс — роксидных соединений. Одной из таких окислительно-восстановительных нар является N. N-днметид-пара-толундин и сахарин. Эти материалы в присутствии гидропероксида куми. та инициировали процесс полимеризации акрилового мономера, тогда как по отдельности ни один из этих продуктов не приводит к указанному эффекту. Йодном типе разработанного двухупаковочного клея на основе такой окислительно — восстановигедьиой системы, сахарин или N. N-диметил-пара — толуидин растворяют в каком-либо растворителе и этот раствор наносят в качестве фунта на одну из склеиваемых поверхностей. После испарения растворителя вторую часть композиции клея (мономеры и вторая половина окислительно-восстановительной системы) наносят на вторую склеиваемую поверхность. Соединение субстратов инициирует процесс полимеризации в зоне, где происходит контакт двух компонентов клея. Этот же клей может быть использован по технологии, согласно которой его части смешивают непосредственно перед нанесением.
Метакрилатные клеи могут также отверждаться при воздействии ультрафиолетового излучения или на свету. В этом случае используют два типа отвердителей. В одном из этих отвердителей такие материалы как бензофеион или антрахннон используют в качестве агентов, активирующих отрыв водорода. При поглощении света этими химическими веществами они переходят в возбужденное состояние, при этом, по-видимому, отщепляется протон от соседней молекулы углеводорода. Оставшийся углеводородный радикал может выполнять роль инициатора процесса полимеризации акрилового мономера или, если какой-нибудь другой радикал находится рядом, выступать в роли сшивающего агента для полимера Другими светочувствительными инициаторами спободноралнкальной полимеризации являются такие соединения, как например, 2.2′-ди. чстоксн-2 ({юнилацетофенон. Для этих материалов характерно разрушение при воздействии света, благодаря чему образуется свободный радикал, который может инициировать процесс полимеризации. В отличие от рассмотренных ранее светочувствительных эпоксидных клеев этот вид клеев полимеризуется только под воздействием света. Поэтому в данном случае необходимо применение прозрачного субстрата или использование какого-либо другого способа воздействия света на клеевой слой. Очевидно, что при создании таких полимерных систем необходимо исключить применение наполнителей или каких-либо других материалов, рассеивающих или поглощающих световое излучение. И наконец, как и в случае использования систем свободнорадикальной полимеризации, доджем быть ограничен доступ кислорода. В производственных процессах, в которых используется инициирование светом для отверждения по свободнорадикальному механизму, обычно применяют инертную газовую среду, например, азот.
Цианакрилатныс клеи обеспечивают исключительные возможности в технологии применения конструкционных клеев. Структура основного мономера показана
на рис. 8.13. Двойная снизь из-за ее близости к двум прочно удерживаемым группам (нитрильной и сложноэфпрнон группам), являющимся акцепторами электронов. чрезвычайно чувствительна к нуклеофильному воздействию. Фактически, этот мономер в процессе синтеза из алкилцианацетата и формальдегида в присутствии основания полимсризуется сразу после его образования. Этот мономер получают в результате реакции деполимеризации и ректификации пентоксида фосфора в присутствии фосфина фосфорного ангидрида, используемого в качестве катализатора. Восприимчивость двойной связи к нуклеофильному воздействию позволяет получить мономер, процесс полимеризации которого может быть инициирован таким веществом, как вода. Различные основания также могут быть использованы в качестве инициаторов реакции полимеризации цианакрнлатов, а кислоты замехтяют этот н|юцесс. Чрезвычайно высокая реакционная способность мономера обеспечивает быстрое его отверждение. Цианакрилатныс мономеры могут содержать слож — иоэфирные группы от метиловых II этиловых до изобутиловых и отоксиэтильных групп, хотя большинство из наиболее часто используемых мономеров хтя клеев относятся к первым двум группам. Все эти мономеры представляют собой прозрачные, бесцветные пизковязкис жидкости с характерным резким запахом. В рецептуру композиций хтя повышения стабильности при хранении вводят такие стабилизаторы свободнорадикальной полимеризации, как гидрохинон в сочетании с диоксидом серы, который уменьшает возможность ионной полимеризации. Одним из основных моментов, обычно нс очевидных в случае цианакрилатных клеев, является то, что эти материалы (если только они не имеют специально составленной рецептуры) представляют собой после отверждения термопластичные материалы. Это приводит к неустойчивости цианакрилата к ползучести и чувствительности к воздействию влаги. Несмотря на такие ограничения, эти клеи нашли широкое промышленное применение и многие частные производители клеен поставляют эти продукты потребителям под торговыми марками «Кгагу Glue*’ и •Super Glue*2.
ІСН,—С—CH.-C- . I 1 I COR COR
О
Рис. 8. ІЗ — Структура и схема анионной полимеризации цианакрилата ‘•Kruzy Glue* торговая марка фирмы Krazy Glue Corporation. }«Bullet Super Glue► торговая марка компании Clemence Ud
Опубликовано в рубрике 