Светоотверждаемый клей: Как своими руками сделать токопроводящий клей 📻 для ремонта обогрева заднего стекла, клавиатуры или шлейфов?

Bondic — светоотверждаемый пластик для мелкого ремонта

Недавно мне на тестирование попал интересный «Экспонат» — светоотверждаемый пластик — Bondic.

Вообще, материалы, затвердевающие под действием ультрафиолетового излучения известны давно и широко применяются. Наверное, самый распространенный пример – т.н. «световые пломбы», которые стоматологи закрепляют с помощью УФ-излучения. Еще пример – наращивание ногтей из специального геля и т.д.

Однако устройства, работающие на этом принципе, и прямо адресованное для проведения мелкого ремонта или реставрационных работ – раньше мне не встречались. Производитель и вовсе утверждает, что это первое в мире подобное решение в своей сфере. Может и так, спорить не буду.

Итак, заполучив коробку с устройством, и первым делом склеив пару листочков, я понял, что для проведения нормальных тестов понадобится кто-то с более корректным креплением верхних конечностей. Поэтому дальше передаю слово своему брату, имеющему большой опыт в области ручной и даже ювелирной работы.

Ну что ж, мне в руки попал клей «Бондик». Как явственно из аннотации, он застывает под воздействием ультрафиолетовых лучей. Интересно насколько удобно им пользоваться.

Устройство представляет собой фонарик с УФ-светодиодом и тюбик с жидким пластиком. Пластика в тюбике совсем немного, всего 4 грамма, но расходуется он медленно, в буквальном смысле «по капле», так что если вы не собираетесь лепить объемные фигуры, то это не особенный недостаток.

Ещё до того, как я его открыл были подготовлены три «проблемы» требующие склеивания. Я старался взять случаи «из жизни», которые реально случаются время от времени. Это:

• Маленькая фигурка «Девушка-кошка» из «Яйца-сюрприза» у которой отломалась рука (справедливости ради надо сказать, что рука никак не хотела отламываться и для качественного эксперимента её пришлось отрезать ножницами)
• Фигурка кошки, сувенир привезённый из Египта, без одного ушка (оно было сломано, уже давно)
• Подвеска, в которую надо было вклеить камень флюорит (специально сделанная для данного эксперимента)

По консистенции гель достаточно удобен, в процессе оказалось, что, при нанесении маленькими порциями, он немного подтекает из носика, что может мешать.

Застывает если посветить ультрафиолетовым фонариком очень быстро (несколько секунд), делая гель сразу твёрдым без пластичной фазы. Когда время освещения сокращаешь до секунды — застывает верхний слой, а остальная масса остаётся жидкой.

Cветоотверждаемый пластик – это не клей, в обычном понимании. Если вам, например, нужно склеить два листа бумаги – ничего не выйдет, свет не попадет между ними и пластик не застынет. Устройство предназначено для других применений и уникально именно в своей области.

Эксперимент 1. «Девушка-кошка». Клеим руку.

Наносится клей легко и удобно, прямо из «носика». Радует, что не надо торопиться и можно пристраивать отломанную деталь сколько угодно времени (это, как оказалось, одно из основных достоинств). Руку пристроил, посветил, и она сразу приклеилась! Очень приятно, чисто, клей не потерял прозрачности и незаметен.

Прочность соединения не очень. Во время эксперимента рука легко отломалась. Видимо из-за того, что пластик игрушки легко изгибается, и затвердевший клей не может повторить его форму. Для моделирования или реставрации подойдет, но для активного использования игрушки – недостаточно.

Эксперимент 2. Кошка – фигурка. Надо создать отломанное ушко.

Наношу клей капельками слой за слоем и сразу закрепляю ультрафиолетом. Постепенно «растёт» несколько грубоватая форма будущего ушка.

Когда размер достаточный – снимаю лишнее.

Можно ножом (по твёрдости застывший клей примерно, как ноготь) но надфилем удобнее. Точится легко и не засоряет надфиль опилками.

Теперь красим ухо тушью (тушь хороша тем что она непрозрачна и высыхая не боится воды), красится хорошо.

Осталось поставить золотистое пятнышко на ушке. Так как краски такой у меня нет, будем делать сами. Два цветных карандаша, для более точной передачи оттенка, точим ножом и смешиваем с гелем.

Полученной массой рисуем пятнышко, закрепляем ультрафиолетом…

…и, вуаля, готово!

Проверяем на прочность – без нареканий. И ушко и краска держатся хорошо, сопоставимо с твёрдостью самой фигурки. Вывод: для реставрации подобных поделок – великолепное решение! Как удобство работы так и полученный результат удовлетворил вполне.

По понятным причинам не пытался приклеить большой и непрозрачный кусок игрушки, так как ультрафиолет должен попасть на весь объём клея, а в непрозрачном шве это невозможно.

Эксперимент 3. Камень в подвеске.

Наношу клей тоненьким слоем, долго и кропотливо вставляю камень. Очень радуюсь, что не надо спешить.

Обычно для крепления камня используется двухкомпонентный клей, но он застывает за определенное время, и под это время нужно подгонять всю работу что очень неудобно.

Когда камень вставлен удовлетворительно – засвечиваю с обеих сторон, благо конструкция позволяет. Особое преимущество в том, что камень прозрачный и свет может попасть сквозь него прямо к креплению.

Готово! Вывод: Удобно, чисто, красиво, непременно буду пользоваться.

Общий итог: Для определённых задач клей хорош и удобен. Он не заменяет существующие решения, но предлагает с другой стороны взглянуть на некоторые вещи, и в своей области — уникален.

В то же время, его не стоит использовать в тех областях где с успехом работает обычный клей. Универсальных решений не бывает, и Bondic только подтверждает это правило.

Я благодарю компанию Даджет, предоставившую устройство для тестирования.

Автор: Даджет

Источник

Клеи ультрафиолетового отверждения для стекла

В мебельной промышленности технология фотоотверждения полимеров нашла  широкое применение в  70 г.г. прошлого  века  для   нанесения лаков и эмалевых покрытий. Суть процесса заключается в том, что под воздействием  интенсивного ультрафиолетового излучения в некоторых  полимерах происходит происходит быстрое сшивание молекулярных цепей.

Результаты исследований проводимых химиками в области фотоинициации  позволили  на этом же принципе создать  клеи  для  стекол, где использование отверждения светом особенно эффективно в силу их прозрачности.

В мире  выпускается  широкий ассортимент  клеев светового отверждения для стекла и органического стекла ( поликарбоната и т.п.), преимущественно на основе метакрилата. Химическая формула: CH₂=C (CH₃) COOR, соли (R - металл) или сложные эфиры (R — радикал) метакриловой кислоты

Регулируемый процесс отверждения осуществляется при комнатной температуре и воздействии ультрафиолетового излучения. Эти клеи  не содержат растворителей. Они образуют прочное соединение  стекла со стеклом,  металлом  и пластмассой. Обладают заданными показателями преломления, достаточной  твердостью, эластичностью, термостойкостью, водостойкостью,  коррозийной устойчивостью и стойкостью к истиранию и термоудару.

В мебельной промышленности они широко применяются для склеивания  стеклянных элементов мебели, приклеивания к стеклянным дверям  стеклянного и др. декора,  ручек и петель.

Отверждение происходит при воздействии ультрафиолетового излучения с длиной волны 300-400 нм и интенсивностью, обычно составляющей 10 - 30  мВт/см²

Свойства клея

Клеи бесцветны или имеют легкий желтоватый оттенок
Относительная плотность ~ 1,0
Вязкость1, сП  40- 7500 в зависимости от назначения
Время схватывания2, сек < 3 — 15 сек в зависимости от  марки
Коэффициент преломления ~ 1,5
Прочность на сдвиг при сжатии 4, Н/мм² (на стекле) 20-35 (средн. 27)
Прочность на разрыв — до 20 Н/мм²
Гигроскопичность  1,45 %.
Твердость по Шору D 88
Температура вспышки, ºC > 100

Диапазон рабочих температур -50 ÷ +120°C (постоянное воздействие)
-50 ÷ +150°C (периодическое воздействие)

Способ применения

Очистить, высушить и обезжирить склеиваемые поверхности. Нанести клей на одну из склеиваемых поверхностей. Совместить склеиваемые поверхности и подвергнуть УФ-облучению для инициирования отверждения.
Альтернативный способ: совместить склеиваемые поверхности, нанести клей на стык и дать просочиться в зазоры. Затем приступить к отверждению.

Скорость и глубина отверждения, а также степень липкости поверхности отвержденного клея зависят от интенсивности ультрафиолетового излучения, выходной мощности источника УФ-излучения, длительности облучения и степени светопропускания склеиваемых материалов.

Избыток клея может быть удален специальным очистителем  или спиртом.
Нанесение осуществляется вручную непосредственно из поставляемой емкости, либо с помощью автоматического дозатора, линии подачи которого выполнены из материала черного цвета,  непрозрачного для УФ-излучения.

Пятна от полимеризовавшегося клея на стекле могут быть удалены протиркой специальной стальной ватой.

Хранят клей  в прохладном помещении, защищенном от прямых солнечных лучей. Оптимальная температура 5°C. Клей должен быть защищен от воздействия УФ-излучения и искусственного света. Срок хранения 12 месяцев.

Поставка в (черных) бутылках по 50 мл, 250 мл и 1000 мл, а также большими объемами для использования с применением специального оборудования (дозаторов).

Источник : www.adhesive-pro.ru

март 2005

Опусы про Его Величество Клей

Химик, турист, авантюрист и радиолюбитель Cергей Бесараб очень подробно описывает такую непредсказуемую и каждому известную науку, как склеивание.

Есть такие области знания, которые «аршином общим не измерить…». В принципе, в моей «домашней» области, коллоидной химии, под такое направление можно спокойно помещать любое фундаментальное понятие, будь-то адсорбция (с адсорбентами) или адгезия (с клеями). Честно говоря, мысль написать про клей у меня не возникала. Но когда читатели в каждой теме, связанной с полимерами начинают просить рассказать про клеи — об этом поневоле задумаешся (ну и хочется конечно же отпарировать на «все надо клеить суперклеем»).

Адгезия и клеи — очень обширная тема, поэтому я все-таки решил за нее взяться. Чтобы узнать за счет чего клей клеит, какие бывают клеи и какой клей лучше подходит для склеивания _____ (вписать нужное), традиционно читаем ниже (и кладем в закладки).

Перед тем, как начать свое повествование, мне хотелось бы сделать небольшое отступление-посвящение:

Памяти коллоидного Химика
Мой руководитель дипломной практики любил отвечать на выпады коллег «нет сейчас студентов толковых…» фразой «нет плохих студентов, есть преподаватель, который занимает не свое место». Все чаще ловлю себя на том, что с фразой этой согласен. Студенты чувствуют искренность и мастерство в предметной области и «голосуют» уважением и посещаемостью.

Беларуская наука, после развала СССР вообще стала вещью в себе, странной и местами даже дикой. Не удивительно, что многие академики Беларуси, как правило «широко известны в узких кругах», люди непубличные и т.п. Даже несмотря на то, что работы бывали интересные. Но чаще сухая биографическая информация на каком-нибудь, самопальной верстки html-сайте института, даже приблизительно не может рассказать каким был человек. Вот и доктор химических наук, профессор Фома Фомич Можейко был особенным мужиком. Без ложной скромности можно сказать что весь Солигорский клондайк построен с помощью его рук и светлой головы. Мне довелось с этим человеком впервые столкнуться при сдаче кандидатского минимума по коллоидной химии, после которого мы начали тесно, по-дружески общаться. Учитывая что к аспирантам в нашем НИИ относились вызывающе «никак», то это произвело на меня впечатление… и возможно именно благодаря встрече с этим дедком, который мог в двух словах объяснить суть сложнейшего процесса и убедить в том, что наша общая область — царица химий, я пишу сейчас химическую статью на хабр, а не протираю штаны за разработкой или тестированием… Так что, по совести говоря, все статьи коллоидной тематики должны были бы быть с ремаркой «памяти Ф.Ф. Можейко», потому что именно этот человек был одним из моих Учителей. Светлая тебе память, Ф.Ф.!

Клей использовался человеком с древнейших времен, можно считать, что как только первобытный человек прилепил кремнёвый наконечник своего копья к древку с помощью битума или сосновой смолы, так и пошел отсчет практики склеивания. В древности в качестве клея использовали все, что попадалось под руку. Чаще всего использовались продукты животного происхождения, обладающие клейкими свойствами изначально (рыбная чешуя, жилы животных и т.п. вещества, после термической обработки). Стоит отметить, что есть области в которых органические клеи активно используются до сих пор. Столярный клей, казеиновый клей, клейстеры для обоев. Несмотря на обилие синтетических (=химических клеев) упомянутые варианты все еще в строю и прочно занимают положенную им нишу экологичных и дешевых клеющих субстанций. Кстати, многие современные клеи называют синтетическими смолами только в честь того, что смола (клейкое вещество, встречающееся в соснах и других растениях) была одним из первых широко используемых клеев.  

Все понятие склеивания держится на двух фундаментальных явлениях коллоидной химии — адгезии и когезии (ну ладно, трех, еще поверхностное натяжение). 

Адге́зия (от лат. adhaesio — прилипание) в физике — сцепление поверхностей разнородных твёрдых и/или жидких тел. Адгезия обусловлена межмолекулярными взаимодействиями в поверхностном слое и характеризуется удельной работой, необходимой для разделения поверхностей.

Родственным и по звучанию и по смыслу к адгезии является понятие когезии, которое иногда некоторые люди любят путать.

Не путать адгезию с когезией
… которая является причиной существования вещей в том состоянии в котором мы привыкли их видеть (т.е. в виде кусков, капель и т.п., а не разбросанными по молекулах). Это явление называется когезия:

Когезия (англ. cohesion от лат. cohaesus — «связанный», «сцепленный») — связь между одинаковыми молекулами (атомами, ионами) внутри тела в пределах одной фазы. Когезия характеризует прочность тела и его способность противостоять внешнему воздействию. Когезия — это действие или свойство взаимного притяжения одинаковых молекул. Это внутреннее свойство вещества обусловленное формой или структурой его молекул, вызывающее изменение в распределении электронов молекул при их сближении, создавая электрическое притяжение, способное образовывать микроскопические структуры.

Отличие между этими фундаментальными понятиями коллоидной химии лучше всего показать на примере капель воды, которые образуются на оконном стекле во время дождя.

На картинке показано противоборство «стихий», каждая из которых занимается своим делом формирования привычной нам картины мира. Форму капле придает поверхностное натяжение. Сила гравитации (земное тяготение) — тянет каплю вниз, стечь со стекла. С этой неумолимой силой борются сообща силы адгезии и когезии. Раньше всех проявляется когезия, так как она имеет место уже в самой капле воды. Соседние молекулы слипаются друг с другом и формируют те самые капли, которые потом живописно скользят по стеклу. Когезия связывает единичные молекулы в ансамбли. А вот адгезия прикрепляет ансамбли в виде капель к стеклу, заставляют их держаться за стекло, «тянет вверх», заставляя сопротивляться движению под собственным весом. Притом когезия сильнее адгезии, иначе бы капли не смогли формироваться, т.е. дождевая вода бы просто растекалась ровным слоем по стеклу, формируя некое подобие масляной пленки на воде. Кстати, внимательно наблюдая за стеклом во время дождя можно заметить, что капли скатываются по уже существующим «водяным дорожкам». Это связано с тем, что падающие капли воды за счет сил когезии стараются прилипать к воде, которая уже там есть, а не к стеклу. Упомянутые дорожки, кстати, образуются из-за того что при попадании капель на окно молекулы воды отрываются от проходящих капель и захватываются стеклом. 

Какое все это имеет отношение к клеям? А самое прямое. Адгезия и когезия являются основными действующими факторами и в клеях. Допустим, вы хотите соединить два куска дерева, A и Б, с помощью клея В. Здесь вам нужны три разные силы: силы сцепления, способные удерживать вместе A и В + силы сцепления удерживающие В и Б + силы сцепления которые удерживают вместе клей B.

Если с первыми двумя силами все понятно, то насчет последней приведу небольшое пояснение. Лучший пример — два кусочка батона, склеенные вареньем или джемом. Варенье — это классический природный клей (ниже о них пару слов скажу), сделанный из сахара и воды. Притом довольно эффективный. При использовании довольно прочного хлеба (или сухарей) и правильного «мамкиного» варенья вполне себе реально удерживать два куска вместе смазав только один уголок. У хорошего варенья достаточно сильные внутренние силы когезии (поэтому его тяжело вытянуть из банки, особенно грушевое), но и адгезия к другим поверхностям отличная. Поэтому тяжело разорвать склеенный бутерброд не разрушив батон (получается это чаще всего если сдвигать пласты в сторону, а не прикладывать силу перпендикулярно). Но если варенье «имеет слабый внутренний когезионный стержень», то уже не важно, насколько хорошо оно пристает к батону. Две половинки не смогут склеиться и будут разваливаться под действием силы тяжести.

Еще один антагонистичный пример: вода и кусок железа. И тот и другой объект — в нормальных условиях очень слабо пригодны для склеивания, но по разным причинам. Вода — потому что силы адгезии у нее велики и она отлично прилипает к любым поверхностям, но из-за очень слабых когезионных сил эти поверхности непрочно сцепляются между собой и их легко разделить. В куске железа, наоборот, невероятно сильные когезионные взаимодействия (ответственные за связь атомов), притом настолько это «вещь в себе», что от нее практически нереально добиться адгезии к какому-либо другому внешнему материалу. Тестом на внутренние силы когезии может стать возможность разделения материала на куски. «кусочек» воды легко можно отделить от общей массы пальцем/ложкой и т.п., а попробуйте пальцем отделить кусок чугуна :).

Из сказанного выше вывод — в природе клея главное сила когезии, а в природе склеивания — сила адгезии. Так как клеи, как правило довольно специфичные вещества, эффективность многих из которых проверена опытом многих поколений, то основное внимание я уделю явлению адгезии (клей, кстати, также можно называть и адгезивом). На сегодняшний день разработано несколько различных конкурирующих/взаимодополняющих теорий, которые пытаются объяснить появление явления адгезии:

Несмотря на обилие матчасти, до сих пор не существует единого ответа на вопрос «что заставляет клей клеить?». Но это не так удивительно, если учесть, сколько существует различных типов клея и сколько различных способов их использования. Считается что для каждого отдельного клея и для каждой отдельной поверхности, на которой он используется, существует индивидуальное сочетание разных факторов, удерживающих эти объекты вместе. Процесс изучения процессов склеивания продолжается и сегодня, ибо даже в 21 веке, когда «космические корабли бороздят…» мы еще не до конца понимаем, что заставляет вещества приклеиваться друг к другу. Поэтому приходится оперировать допущениями и обобщениями. С учетом которых выходит, что существуют четыре основных возможных механизма склеивания: через адсорбцию, хемосорбцию, механическое прикрепление и диффузию.

Адсорбция — эффект прилипания поверхностей друг к другу, за счет сверхмалых сил притяжения (т.н. сил Ван дер Ваальса (кстати, читатель cck7777 советует «фан дер» как в оригинальном «de Nederlandse taal»), общего названия для всех межмолекулярных сил). Силы эти кстати еще разделяются на силы электростатического взаимодействия (силы Кизома, возникающие между постоянными молекулярными диполями), поляризационные силы (интермолекулярные силы Дебаямежду постоянным и индуцированными диполями) и силы дисперсионного взаимодействия (силы Лондона между мгновенно индуцированными диполями). Диполь = два заряда, равных по величине и противоположных по знаку, находящихся друг от друга на расстоянии, очень малом по сравнению с расстоянием до точки наблюдения. Ну а дальше «разноименные притягиваются и т. п.». На этом вся электростатика и держится (а с ней и все адгезивы). Силы межмолекулярного взаимодействия кстати проявляются, когда участники (атомы и молекулы) находятся на очень близком расстоянии (менее 1 нм).

При нанесении клея поверхность склеиваемых деталей смачивается и объекты прилипают друг к другу. Чтобы клей сработал, поверхности должны быть максимально обезжирены (для растекания адгезива по поверхности) и клей равномерно распределен тонким слоем. Фактически, этот процесс напоминает прилипание миллионов микроскопических магнитов (в роли которых выступают молекулы клея и молекулы склеиваемых материалов). 

Небольшая ремарка относительно идеально гладких поверхностей
Интересным адгезионным артефактом можно считать геккона. Это ящерица, которая может спокойно перемещаться по различным вертикальным поверхностям (говоря marvelоязом «как человек паук»). Еще Аристотель предавался праздным размышления по поводу причины этого явления. Современные ученые достаточно долго изучали этот вопрос, постепенно отбрасывая вакуумную теорию (=присасывается за счет разницы давления), теорию биологического клея (=выделяет клейкое вещество) и т. п. В итоге остановились на электростатических взаимодействиях (вызванных контактной электрификацией), а не ван-дер-ваальсовыми или капиллярными силами. Причиной явления стали щетинки, покрывающие миллионами каждую из лапок. Длина каждой щетинки около 0,1 миллиметра (две толщины человеческого волоса). На каждый миллиметр квадратный лапки приходится — до 14400 щетинок (~1,5 миллиона на см2). Каждая щетинка конце расходится в 400-1000 ответвлений и каждое ответвление заканчивается на конце треугольной пластинкой шириной 0,2 микрометра. Т.е. лапка геккона площадью около сантиметра квадратного контактирует с поверхностью примерно двумя миллиардами окончаний. 

Б. Фотография щетинок геккона. В. Фотография одной щетинки геккона. Г. Фотография ответвления на конце щетинки. 

Последние исследования показывают, что именно такая геометрия лапок и связанные с ней электростатические силы (помноженные на миллиарды окончаний), дают в сумме результат, способный удерживать вес геккона на потолке.

Было бы удивительно, если бы этим не воспользовались военные. В мае 2014 года DARPA продемонстрировала свою разработку Geckskin (проект Z-Man), приспособления для рук, позволяющие передвигаться по вертикальным поверхностям.

Правда прошло пять лет, а про Geckskin почему-то ничего больше не слышно. Возможно, потому что засекречено, а возможно потому что результата нет. 

Гекконы и Darpa — это все где-то там, у них. А у нас лучшей иллюстрацией сил межмолекулярных взаимодействий может быть идеально притертая поверхность. Каждый токарь-фрезеровщик должен знать про такую вещь, как плитки Иогансона, или плоскопараллельные меры длины концевые. Плитки эти отполированы и притерты так, что достаточно сильно слипаются если их приставить гладкими гранями друг к другу. На картинке тридцать шесть плиток удерживаются атмосферным давлением и силами Ван-дер-Ваальса вместе:

Тому кто не верит, что такое возможно — рекомендую посмотреть наглядную демонстрацию (кликабельно):

За адсорбцией неотступно следует хемосорбция, но несмотря на похожесть названий, суть явлений кардинально отличается. Хемосорбция — прилипание связано за счет образования химических связей между клеем и склеиваемыми веществами. Фактически, при склеивании образуется новое химическое вещество. При диффузии склеивание происходит за счет взаимного проникновения молекул материалов друг в друга. Молекулы клея перемешиваются с молекулами склеиваемых поверхностей и формируют прочное сцепление. И наконец механическая адгезия происходит при проникновении клея в микротрещины и полости материалов и последующего их физического удерживания. На картинке для наглядности показаны числовые значения энергий для различных сил имеющих место при склеивании.

Очевидно, что наилучшее сцепление образуется в случае хемосорбционного взаимодействия между склеиваемыми веществами, правда добиться этого не всегда возможно (но стремиться-нужно).

Разновидности клеев

Из всего выше изложенного следует, что любой клей будет эксплуатировать тот или иной, описанный выше принцип. Притом в случае клеев, как и в случае с гекконами у исследователей тоже единства мнений, как правило не наблюдается. Но это, в принципе, не так уж и важно, ибо накоплен достаточно серьезный практический опыт позволяющий без проблем подбирать оптимальные адгезивы и клеевые составы для всего разнообразия материалов. Существует множество делений клеющих субстанций, я приведу наиболее простую, основанную на их химической природе:

Притом хотелось бы отметить тот факт, что и по сей день мы в основном активно эксплуатируем разработки практически столетней давности. Судите сами по краткой хронологии:

1920-е годы: предложены клеи на основе сложных эфиров целлюлозы, алкидных смол, циклизированного каучука, полихлоропрена (неопрен), соевые клеи
1930-е годы: изобретен карбамидоформальдегид, чувствительные к давлению клейкие ленты, клейкие пленки на основе фенольных смол, поливинилацетатные (ПВА) клеи для дерева
1940-е годы: синтезирован нитрилфенол, хлорированный каучук, меламинформальдегид, винилфенольные и акриловые полиуретаны
1950-е годы: представлены эпоксиды, цианоакрилаты, анаэробные клеи
1960-е годы: представлены полиимиды, полибензимидазол, полихиноксалин
1970-е годы: представлены акриловые клеи второго поколения, акрилы чувствительные к давлению, структурные полиуретаны
1980-е годы: активная разработка загустителей для термореактивных смол, представлены водорастворимые эпоксидные смолы, контактные клеи, формуемые и вспененные термоклеи
1990-е годы: представлена модифицированная полиуретаном эпоксидная смола, отверждаемые термопластичные материалы, предложены клеи отверждаемые УФ и видимым светом
2000-е годы: синтезированы клеи на водной основе, активно разрабатываются однокомпонентные и двухкомпонентные клеи, не содержащие растворителей

В качестве синтетических клеевых составов в большинстве случаев используются полимеры, поэтому рекомендую прочитать попутно две мои тематических tutorial статьи (Письмо химика 3D-печатнику. Растворители для пластмасс и защита от них + Возвращаем девочке птицелет или RTFM по определению пластмасс в домашних условиях), уже хотя бы для того чтобы привыкнуть к «полимерной» терминологии и посмотреть базовую информацию по полимерам.

Сегодня основное развитие «пользовательских» клеевых составов идет по пути увеличения экологичности (часто, кстати, в ущерб прочности соединения). Конструкционные и промышленные составы особенно этому не подвержены, но там в целом до сих пор используются традиционные, проверенные временем варианты. Так что, ищем в таблице ниже свои соединяемые материалы и запоминаем нужный тип клея.

Бонусом — сравнительный обзор прочностных характеристик различных типов клеев. Иногда бывает полезно 🙂

Наглядное сравнение прочностных характеристик соединений, полученных с помощью клеевых составов разных типов

Подписи: CA-цианакрилаты, MS-клеи на основе модифицированных силанов, PU-полиуретановые клеи, ММА-метилметакрилатные клеи, УФ-клеи, отверждаемые с помощью УФ-излучения

На этом вводная часть завершена, в следующих — перейдем к рассмотрению конкретных разновидностей клея и оптимальных условий/материалов для его применения. 

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. Традионно 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.

примеры прочности некоторых видов клеевого соединения

Материал	Усилие на разрыв (MПа)
сталь-сталь	22.8
алюминий-алюминий	15.7
бутилкаучук-бутилкаучук	1
полибутадиен-полибутадиен	0.9
неопрен-неопрен	0.7
бутадиенстирольная резина-фенольный пластик	0.7
фенольный пластик-фенольный пластик	6.4
фенольный пластик-алюминий	6.3
алюминий-полиамид	6.6
полиамид-полиамид	4.1
акрил-акрил	5.5
ABS-ABS	4.9
полистирол-полистирол	2.3
поликарбонат-поликарбонат	6.6
полиэфир (на стекловолокне)-полиэфир (на стекловолокне)	4.7

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).

На картинке большие сферы — это мономер алкилцианоакрилата, маленькие белые кружки — кислотный стабилизатор, а темные сферы представляют следы воды на поверхности. Когда цианоакрилат вступает в контакт с OH- группами на поверхности склеиваемых материалов, кислотный стабилизатор нейтрализуется и образуются цепочки переплетенных молекул клея, которые в процессе полимеризации связывают поверхности вместе.

Ремарка про соду

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).

Как заготовить суперклей впрок

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:

• храните вскрытый цианокрилатный клей в герметичном контейнере с максимально возможным количеством пакетиков осушающего силикагеля. Пакетики эти часто кладут в упаковку с новыми туфлями, китайской электроникой и т.п.
  
• отверстие в трубке подачи клея затыкайте иглой от одноразового шприца. После использования клея, остатки забивьют иглу и перекроют доступ влаге. Чтобы открыть ход клею в случае необходимости — достаточно просто нагреть иголку зажигалкой. Полимеризованный цианоакрилат — типичный термопластик вроде оргстекла, поплывет и «откроет шлюз».
  Что касается советов хранить суперклей в холодильнике/морозилке. В этом, безусловно, есть смысл, ибо так как основная причина полимеризации — жидкая и газообразная вода, то неплохой вариант поместить клей туда, где вода будет твердой — в морозилку с температурой ниже 0 °C (32 ° F; 273 К) — и остановить реакцию полимеризации полностью. Но здесь есть одно НО. Когда-то клей придется из холодильника извлечь, а перемещение из холода в жару приведет к образованию конденсата и даст столько воды, что мало не покажется. Вывод — в холоде имеет смысл хранить только запечатанный тюбик. Если тюбик вскрыт — будьте добры обеспечить плавную пошаговую разморозку (NOFROST там и т.п.).
  Может возникнуть вопрос, а зачем хранить запечатанный тюбик, если герметичная упаковка сама не дает влаге попадать в клей. Здесь дело в том, что в процессе хранения происходит т.н. старение цианоакрилатов, в результате которого они становятся гуще, повышается вязкость, вплоть до превращения в камень (+ медленный гидролиз с образованием цианоакриловой кислоты). Холод (ниже -18 °C) процессы эти практически полностью останавливает и клей можно хранить неограниченное время. Кстати, загустевший, старый цианоакрилат можно развести более свежим и жидким, аналогичным по составу (=той же марки) клеем и вернуть все свойства.

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 при 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.

Достоинства	Недостатки
[+]Отличная адгезия к множеству различных материалов	[—]помутнение шва — полимеризовавшиеся пары мономера появляются в виде белого налета рядом с клеевым швом
[+]Очень быстрое однокомпонентное отверждение при комнатной температуре	[—]Длительное время для набора прочности в клеевом шве, скрепляющем детали с большим зазором
[+]Соединение очень быстро набирает прочность	[—]При использовании с некоторыми пластмассами происходит растрескивание при прикладывании силы к клеевому шву
[+]При использовании грунтовок может использоваться для соединения полиолефинов (полиэтилен, полипропилен)	[—]Отвержденный клей- термопласт со слабой термостойкостью и стойкостью к растворителям
	[—]Термическая и химическая стабильность ниже, чем у других структурных клеев
	[—]Высокая отслаиваемость и низкая ударная вязкость
	[—]Относительно высокая стоимость
	[—]Резкий запах
	[—]Мгновенно приклеивается к коже.

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:

1. добавки, которые модифицируют процесс полимеризации
2. добавки, которые изменяют свойства конечного полимера.

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.

Частицы эластомеров минимизируют распространение трещины за счет того, что трещина достигает резиновой частицы, которая берет на себя основной удар и рассеивает напряжение. Такие клеи особенно хорошо подходят для соединения резины с металлом. Из недостатков высокопрочных цианоакрилатов можно упомянуть их сниженную скорость отверждения. Хотелось бы отдельно отметить, что существуют работы, в которых описано применение лимонной кислоты в качестве добавки к классическому этилцианоакрилату, позволяющее значительно повысить ударопрочность клея при соединении металл-металл (например, алюминий-алюминий).

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

которая заключается в

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 (<0,2 мм). Для широких трещин нужно или использовать наполнители (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:

Полимер	Температура стеклования
метил	160
этил	138
н-бутил	90
аллил	130
метоксиэтил	85
октил	10

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

Использование цианоакрилатов для склеивания некоторых натуральных материалов, таких как хлопок (джинсы, ватные тампоны, ватные шарики, некоторые пряжи или ткани) или шерсть, может приводить к экзотермической реакции. Выделившееся тепло может вызвать ожоги или отравить экспериментатора раздражающим белым дымом. Но важно, чтобы клей был чистым цианокрилатом, без всяких добавок (Permabond 910″) иначе эффектного фокуса не получится. См. объяснение ниже (кликабельно).

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

Чем отклеить приклеенное?

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 🙂

1. Димексид. Не работает от слова совсем, я не знаю ни одного человека, ни у нас ни за рубежом, кто пользовался бы этим методом более одного раза (на попробовать). У меня тоже не получилось.
2. Термический метод. Запекание в духовке, варка в кастрюле или использование скороварок. Способ работает, но очень времязатратен и связан с запахом, загрязнениями и т.п… Кроме того физическая невозможность достижения температуры выше 100С при нормальном атмосферном давлении требует длительного процесса. Использование скороварок убыстряет процесс. Пользуется большое количество людей. В своё время мной для этого дела была приобретена мультиварка -скороварка с электронным управлением, что делает процесс простым и быстрым — не более 15-20 минут при 145С
3. Ацетон. Самый распространенный, простой и удобный способ. Подлежащие расклеиванию предметы кладутся в большое пластиковое ведерко или другую, герметично закрывающуюся емкость, в емкость наливается ацетон (не более 1/10 обьема) и… И все. Емкость закрывается и оставляется на 12-24 часа. По истечении этого времени все расклеено, диски можно вынимать и использовать повторно. Ацетон тоже можно использовать многократно.

Дополнение: 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.

Мировые бренды цианоакрилатного клея. Сводная таблица

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).

Источник

Рекомендуется к просмотру: 

Акриловые Клея УФ полимеризации • Клей и Герметик

• МОСКВА:
• +7 (495) 510-21-70
• [email protected]
• ПН-ВС 8:30 — 18:00

• ЕКАТЕРИНБУРГ:
• +7 (343) 207-86-65
• [email protected]

• КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ
  • ФИКСАТОРЫ РЕЗЬБЫ
    • Фиксаторы высокой прочности
    • Фиксаторы средней прочности
    • Фиксаторы слабой прочности
  • ВАЛ-ВТУЛОЧНЫЕ ФИКСАТОРЫ
  • ТРУБНЫЕ ГЕРМЕТИКИ
  • ФЛАНЦЕВЫЕ ГЕРМЕТИКИ
    • Анаэробные фланцевые герметики
    • Силиконовые фланцевые герметики
    • Не отверждающиеся фланцевые герметики
  • МОМЕНТАЛЬНЫЕ КЛЕИ
    • Гибридные клеи
  • АКРИЛОВЫЕ КЛЕИ
    • Клея УФ полимеризации
  • КОНТАКТНЫЕ КЛЕЯ
    • Клеи-расплавы
  • ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ КЛЕИ И ГЕРМЕТИКИ
    • Однокомпонентные ПУ клеи-герметики
    • Двухкомпонентные ПУ клеи-герметики
  • СИЛИКОНОВЫЕ КЛЕЯ, ГЕРМЕТИКИ
  • МС-ПОЛИМЕРНЫЕ КЛЕЯ И ГЕРМЕТИКИ
  • БУТИЛОВЫЕ ГЕРМЕТИКИ
  • ЭПОКСИДНЫЕ СОСТАВЫ
    • Металлонаполненные составы
    • Для ремонта бетона
    • Для установки оборудования
    • Износостойкие составы
  • ШУМОИЗОЛЯЦИЯ
  • ОЧИСТИТЕЛИ
    • Очистка и обезжиривание деталей
    • Очистители-разбавители
    • Очистители рук
    • Специальные очистители
    • Промышленные очистители
  • СМАЗКИ
    • Противозадирные смазки
    • Смазки консистентные
    • Масла, смазки
    • Сухие смазки
    • Смазки для пресс-форм
  • ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ
    • Праймеры
    • Активаторы
  • ЗАЩИТА ПОВЕРХНОСТИ
  • РЕМОНТНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
  • ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
• ОПЛАТА И ДОСТАВКА
• ПАРТНЁРАМ
• О НАС
• КОНТАКТЫ

Меню

• КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ
  • ФИКСАТОРЫ РЕЗЬБЫ
    • Фиксаторы высокой прочности
    • Фиксаторы средней прочности
    • Фиксаторы слабой прочности
  • ВАЛ-ВТУЛОЧНЫЕ ФИКСАТОРЫ
  • ТРУБНЫЕ ГЕРМЕТИКИ
  • ФЛАНЦЕВЫЕ ГЕРМЕТИКИ
    • Анаэробные фланцевые герметики
    • Силиконовые фланцевые герметики
    • Не отверждающиеся фланцевые герметики
  • МОМЕНТАЛЬНЫЕ КЛЕИ
    • Гибридные клеи
  • АКРИЛОВЫЕ КЛЕИ
    • Клея УФ полимеризации
  • КОНТАКТНЫЕ КЛЕЯ
    • Клеи-расплавы
  • ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ КЛЕИ И ГЕРМЕТИКИ
    • Однокомпонентные ПУ клеи-герметики
    • Двухкомпонентные ПУ клеи-герметики
  • СИЛИКОНОВЫЕ КЛЕЯ, ГЕРМЕТИКИ
  • МС-ПОЛИМЕРНЫЕ КЛЕЯ И ГЕРМЕТИКИ
  • БУТИЛОВЫЕ ГЕРМЕТИКИ
  • ЭПОКСИДНЫЕ СОСТАВЫ
    • Металлонаполненные составы
    • Для ремонта бетона
    • Для установки оборудования

Светоотверждаемые клеи

УФ — определение, примеры и применение УФ клеев.

Знаете ли вы, что адгезивы или клеи, отверждаемые ультрафиолетом, используются в самых разных объектах вокруг вас? Часы, солнцезащитные очки, электронные устройства, стеклянные столы и даже зубные пломбы стали возможными благодаря разработке и внедрению ультрафиолетовых лучей. отверждающие клеи.

Клеи, отверждаемые ультрафиолетом, определяются как клеи / клеи, способные отверждаться, затвердевать или затвердевать только при воздействии одного источника ультрафиолетового излучения с интенсивностью и длиной волны, хорошо определенной ранее.

Одним из основных недостатков использования клеев и клеев в качестве склеивающих материалов является время ожидания, в течение которого мы должны зафиксировать и зафиксировать соединение из-за времени отверждения клея. Это не проблема с использованием клеев, отверждаемых ультрафиолетом, так как их механизм отверждения позволяет отвердить клей за секунды, поэтому этот тип клея широко используется при производстве продуктов в больших объемах, особенно в автоматизированных процессах, которые требуют высокой точности дозировка и короткое время отверждения.

Вы можете найти следующие клеи с УФ-отверждением;

• УФ эпоксидная смола

• УФ акрил

• УФ-силикон

• Цианоакрилат УФ

• УФ анаэробный

Механизм отверждения клеев УФ-светом

Общей чертой всех клеев, отверждаемых УФ-излучением, является то, что они содержат молекулы фотоинициатора, которые активируются и / или разлагаются, когда они поглощают энергию, излучаемую ультрафиолетовым светом; образуя свободные радикалы, которые инициируют и ускоряют процесс отверждения клея, достигая состояния затвердевания за несколько секунд.

Как мы упоминали выше, ключ или секрет этого типа клея состоит в том, чтобы активировать реакцию отверждения путем подачи энергии в виде ультрафиолетового света, энергия ультрафиолетового света определяется их длиной волны, так что ультрафиолетовый свет с длинной длиной волны имеет меньшую энергию сравните тот же ультрафиолетовый свет, но с более короткой длиной волны. Выбор правильной длины волны определяется типом фотоинициатора, который содержит клей, поэтому длинные волны не могут активировать фотоинициатор внутри клея, что приводит к тому, что клей не затвердевает, а короткие волны могут разлагаться и / или снижать механические характеристики клея.

Рекомендации по отверждению клеев в ультрафиолетовом свете

Использование таких клеев требует подходящего УФ-излучения. радиационное оборудование, чтобы мы могли дозировать и применять правильную длину волны (энергию), каждый производитель клея имеет свой технический паспорт, где вы можете найти и выбрать подходящее ультрафиолетовое оборудование.

Скорость отверждения этих клеев зависит от:

• Интенсивность или количество применяемого ультрафиолетового света

• Время нанесения ультрафиолета

• Расстояние нанесения ультрафиолета до клея

• Толщина клея

• Проницаемость субстрата, который должен проходить через ультрафиолет

Необходимо учитывать проницаемость основы, если вы хотите связать с этим типом клеев, поскольку для активации процесса отверждения клей должен поглощать ультрафиолетовый свет, и необходимо, чтобы хотя бы одна основа была проницаемой для ультрафиолета. подложки (особенно пластика) имеют разное время отверждения, а также различное химическое и механическое поведение, например, существуют прозрачные стеклянные подложки, которые поглощают ультрафиолетовое излучение, предотвращая их проникновение в клей, так что отверждение клея не происходит.

Кроме того, существуют клеи комбинированного отверждения ультрафиолетового излучения, которые позволяют продолжать отверждение после нанесения ультрафиолетового излучения за счет воздействия тепла, влаги или отсутствия кислорода, отверждения клея в тех темных / скрытых областях, куда не попал свет, или сокращения времени отверждения при толщине клея. в приоритете. Наконец, мы должны учитывать, что эти продукты очень чувствительны к свету, поэтому мы храним их в подходящих условиях, уменьшая их воздействие на солнце и искусственный свет.

Преимущества клеев ультрафиолетового отверждения

• Высокая скорость отверждения, сокращение времени отверждения и отказ от инструментов для крепления и фиксации повысили эффективность, производительность и снизили стоимость процесса.

• Однокомпонентный клей, не требует смешивания с другим компонентом, что исключает возможность ошибки в процессе смешивания, а также оборудование для смешивания, эти клеи не имеют срока годности.

• Быстрая и простая проверка соединения по флуоресценции клея, экономичный неразрушающий контроль и простота автоматизации (непрерывный онлайн-контроль)

• Возможность комбинированного отверждения клеев (температура, влажность, активаторы …) для отверждения клея в местах, недоступных для ультрафиолета.

• Клеи, не содержащие растворителей, улучшающие проблемы окружающей среды и здоровья.

• Клей для клеевых швов массового производства, процесс легко автоматизируется.

• Прозрачные клеи, позволяющие «невидимые» швы улучшить эстетику.

Недостатки клеев ультрафиолетового отверждения

• Требуется специальное оборудование для генерации ультрафиолетового излучения, а также оборудование для дозирования и проверки в массовом производстве.

• Нужны проницаемые подложки для ультрафиолетового излучения; Вариация подложек включает изменения механических и химических свойств клея.

• По этой технологии доступно небольшое количество клеев по сравнению с обычными клеями, что сокращает возможные области применения.

• Клеи, отверждаемые ультрафиолетом, более дороги по сравнению с обычными клеями того же семейства.

Применение клеев, отверждаемых УФ-излучением

Многие отрасли используют эти клеи в своих процессах, оптическая промышленность для приклеивания линз к оправе очков, сектор электроники использует их для склеивания и герметизации компонентов в электронных платах, декоративный сектор использует его для изготовления столов и стеклянной мебели, ламп, ювелирных изделий , серьги и другие декоративные элементы, автомобильные используют его для уплотнения датчиков …

Некоторые из областей, в которых вы используете эти типы клеев / клеев, — это медицинский сектор, поскольку они не выделяют опасных для здоровья растворителей или соединений, эти клеи широко используются при производстве медицинских устройств, таких как шприцы, пинцеты, капсулы и т. Д. скальпели…

К другим областям, где этот тип адгезивов используется, относится реставрация зубов, из-за их времени отверждения в секундах и отсутствия выделения растворителей или опасных для здоровья соединений, эти клеи используются большинством стоматологов при выполнении зубных пломб.

Светоотверждаемые клеи Vibra-Tite (УФ-отверждение)

• Английский
  • Португальский
  • Русский

(800) 521-2663
(386) 860-4521
Служба поддержки клиентов
Листы данных

• Дом
• Продукты
  • Фиксаторы резьбы
    • Съемные и многоразовые (серия VC)
    • Низкопрочный
    • Средняя прочность / Съемный
    • Высокая прочность
    • Hot-Lock ™ Фиксатор резьбы для экстремально высоких температур
  • Резьбовые герметики
    • Анаэробный герметик для ниток
    • Без отверждения
  • Удерживающие составы
  • Изготовители жидких прокладок
    • Анаэробные устройства для изготовления прокладок
    • Без отверждения
    • Устройство для изготовления силиконовых прокладок RTV
  • Клеи / склеивание
    • Цианакрилаты
    • Эпоксидные смолы
    • Клеи-расплавы
    • Светоотверждаемые клеи
    • Клеи уретановые
  • Клеи / конструкционные материалы
    • Гибридные структурные клеи
    • Клеи MMA
    • Структурные акриловые клеи
  • Противозадирные смазочные материалы
  • Excel Подготовка поверхности
  • Viz-Torque (обнаружение несанкционированного доступа)
  • Специальные продукты
    • Дезинфицирующее средство для рук
    • DriveGrip
    • Тепловой Защитник
    • Средство для удаления суперклея
    • Промыватели Microbond
    • Комплекты
  • Оборудование и аксессуары
• ресурсов
  • Каталог
  • Часто задаваемые вопросы
  • Новости / Пресс-релизы
  • Медиа
  • Рекламная продукция
• Сертификаты / паспорта безопасности / TDS
  • Сертификаты и соответствие ISO
  • Лист данных (SDS / TDS)
• Компания
• Свяжитесь с нами
  • Контактный Vibra-Tite
  • Запланировать учебный семинар

Меню

• Дом
• Продукты
  • Фиксаторы резьбы
    • Съемные и многоразовые (серия VC)
    • Низкопрочный
    • Средняя прочность / Съемный
    • Высокая прочность
    • Hot-Lock ™ Фиксатор резьбы для экстремально высоких температур
  • Герметики для резьбовых соединений
    • Анаэробный герметик для ниток
    • Без отверждения
  • Удерживающие составы
  • Изготовители жидких прокладок
    • Анаэробные устройства для изготовления прокладок
    • Неотверждаемый
    • Устройство для изготовления силиконовых прокладок RTV
  • Клеи / склеивание
    • Цианакрилаты
    • Эпоксидные смолы
    • Клеи-расплавы
    • Светоотверждаемые клеи
    • Клеи уретановые
  • Клеи / конструкции
    • Гибридные структурные клеи
    • Клеи MMA
    • Структурные акриловые клеи
  • Противозадирные смазочные материалы
  • Excel Подготовка поверхности
  • Viz-Torque (обнаружение несанкционированного доступа)
  • Специальные продукты
    • Дезинфицирующее средство для рук
    • DriveGrip
    • Тепловой Защитник
    • Средство для удаления суперклея
    • Промыватели Microbond
    • Комплекты

Применение светоотверждаемой стоматологической адгезивной смолы для крепления электродов или микродиализных зондов в хронических экспериментах

По сравнению с применением обычных самоотверждаемых акриловых смол, представленный метод имеет несколько важных преимуществ:

1.Прямое приклеивание:
Самоотверждающийся акрил можно на время прикрепить к кости, но он не прилипает к кости. Следовательно, для фиксации монтажного основания требуются крепежные винты (см. Рисунок 2A). Напротив, светоотверждаемая смола может напрямую связываться с костью, поэтому винты не требуются (рис. 2В). Таким образом, можно значительно уменьшить размер монтажной базы. Кроме того, светоотверждаемые смолы также прилипают к некоторым металлам, если с ними использовалась «грунтовка для металла». Эта особенность приклеивания к различным материалам позволяет нам находить широкий спектр применения.

На рис. 2 показана имплантация с использованием обычных самоотверждаемых акриловых материалов (на рисунке 2A) и имплантация с использованием светоотверждаемых адгезивных смол (на рисунке 2B). В 2А анкерный винт используется для фиксации монтажного основания. В 2В размер монтажной базы может быть значительно уменьшен за счет того, что светоотверждаемая смола прилипает к черепу, и такие винты не требуются.
Рисунок 2 Нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

2. Простота обращения:
Временной интервал обработки обычной смолы относительно короткий, в пределах нескольких минут.Он обладает высокой текучестью, и поначалу с ним нелегко обращаться. Однако после начала химической реакции реакция ускоряется за счет экзотермического тепла, и смолы за короткое время становятся тверже. Временные окна обработки светоотверждаемой смолы значительно шире и регулируются. В основном, смолы сохраняют постоянную эластичность с самого начала и до момента светового отверждения.

3. Реакция не вызывает тепловыделения:
Реакция отверждения самоотверждающейся смолы является экзотермической. Когда монтажное основание толстое, это тепло накапливается и может повредить ткань.Реакция светоотверждаемой смолы не приводит к выделению тепла, и материал является биосовместимым.

4. Ручной светодиодный светильник:
Стоимость материалов и специального оборудования, такого как осветительный прибор, может быть проблемой. На рисунке 3 мы представляем светодиодный светильник ручной работы, который не стоит дорого. Этот ручной светоотверждающий аппарат может быть использован как замена дорогостоящему коммерческому аппарату.

На рисунке 3А показана принципиальная электрическая схема светового блока. На рис. 3В показаны три светодиода, склеенные параллельно друг другу и вставленные в держатель маркера для белой доски.

Рисунок 3 — Принципиальная схема (на А) и фотография (на В) самодельного осветительного прибора. Щелкните здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Этот метод применим для хронической имплантации электродов или зонда для микродиализа другим экспериментальным животным, таким как рыба, мышь, кролик, кошка и обезьяна.

Требуется подписка. Пожалуйста, порекомендуйте JoVE своему библиотекарю.

lightsourcwand.html

Источники света

Коллекция длинноволновых ультрафиолетовых источников света Norland имеет был тщательно отобран, чтобы соответствовать всем вашим потребностям в склеивании при использовании Клей для отверждения ультрафиолетом Norland.Приклеиваете ли вы линзы, прихватывание электронных компонентов или отверждение оптических стыков, эти лампы предназначены для быстрого и безопасного отверждения клея. Специальный к некоторым из этих огней были добавлены функции и дизайн, поэтому что они работают вместе с оптическим соединителем Norland UVC. Чтобы решите, какой источник света лучше для вас, вот несколько моментов рассматривать. Во-первых, размер вашей области склеивания.Это критично что вся область клея получает равномерный свет для обеспечения надлежащего лечение. Во-вторых, толщина клея. Чем толще линия склеивания, требуется более высокая интенсивность УФ-излучения для отверждения клей. Третье соображение — это скорость лечения. Более высокая интенсивность свет отверждает клей быстрее, но имеет больший потенциал вызывая напряжения. Свет с меньшей интенсивностью светится медленнее, но, как правило, минимизировать деформацию склеиваемой области.

Многополюсный Светодиодная УФ-отверждающая система

Кому купить многополюсный светодиод нажмите здесь >>

Многополюсная светодиодная система УФ-отверждения излучает постоянную и повторяемую 2,5 Вт / см в квадрате при 365 нм на каждом полюсе. В отличие от ламповой техники там отсутствует деградация лампы или жидкого световода или переменные интенсивности УФ-излучения на всем протяжении отдельные полюса.50 000 часовая жизнь светодиода и отсутствие жидких световодов и запасных ламп выводит на передний план УФ-технологии нулевой уровень стоимости владения! Светодиодная многополюсная система эквивалентна к ламповой системе 10 Вт / см в квадрате с использованием 4-х полюсный жидкостный световод.

Светодиод для оптики CUBE II

Opticure LED Cube II (каталожный номер 5100-II) — это закрытая УФ-печь с УФ-светодиодными модулями, которые генерируют длину волны 365 нм.Cube снижает напряжение при склеивании больших оптических деталей, потому что

светодиода не нагревают зону закрепления. Шкаф Cube изготовлен из алюминия. Внутри есть специальные УФ-отражатели, которые создают равномерное освещение зоны отверждения. Роскошный светодиодный светильник Opticure LED Cube II

(каталожный номер 5102-II) также доступен и излучает до 39 милливатт / см. ² имеет продувку N2 с определением уровня O2 для запуска цикла отверждения и трехуровневый поворотный стол.

Зона закрепления лотка: УФ-энергия на уровне лотка.

Верхний лоток:

Ширина 11,7 дюйма, глубина 13,1 дюйма, высота 5,5 дюйма 14 000–16 000 микроватт / см ²

Средний лоток:

11.Ширина 7 дюймов, глубина 13,1 дюйма, высота 9,4 дюйма 8000-10 000 микроватт / см ²

Нижний лоток:

11,7. ” ширина x 13,1 дюйма глубина x высота 11,8 дюйма 5000-6000 микроватт / см ²

Цифровой таймер: можно установить от 1 секунды до 99 часов.

Кому купить LED CUBE >> Позвоните, чтобы уточнить цену

НОВЫЙ

Оптика для УФ / видимого света

Светильник Norland Opticure UV / VIS Wand — первый в своем роде источник света.Менее дорогая, чем наш LED 200, это система отверждения как УФ, так и видимым светом, в которой в качестве источника света используются мощные светоизлучающие диоды. Этот портативный портативный блок питается от перезаряжаемой литий-ионной батареи. Ультрафиолетовая / видимая палочка Opticure имеет выходную энергию в УФ и видимом диапазоне до 1,8 Вт / см ² и может излучать свет 365 нм / 385 нм, свет 405 нм / 420 нм или их комбинацию. Это дает площадь отверждения ½ дюйма на расстоянии ½ дюйма от области склеивания. Микропроцессор обеспечивает контроль времени, звуковой индикатор, измерение температуры и управление батареей.ЖК-дисплей на палочке обеспечивает считывание выбранных выдержек времени от 1 до 60 секунд. На ЖК-дисплее также отображается уровень разряда батареи. Устройство можно выключить вручную в любое время, нажав кнопку пуска второй раз после первого запуска. В комплект Opticure UV / VIS Wand входит источник света, две перезаряжаемые литий-ионные батареи. Базовое зарядное устройство с портом для радиометра «годен / негоден», источником питания, антибликовым экраном и очками, блокирующими УФ-лучи.

Кому купить палочку Opticure UV / Vis нажмите здесь >>

Оптик LED 200

Norland Opticure LED 200 — это мощная система УФ-отверждения, в которой используется мощный светоизлучающий диод в качестве источника света.Это эргономичный дизайн, портативный ручной блок работает от литий-ионной аккумуляторной батареи. Светодиод Opticure имеет выходную УФ-энергию при полной мощности 2,5 Вт / см в квадрате. на 365 нм. Микропроцессор обеспечивает контроль времени, звуковых индикаторов, измерение температуры, время воздействия и управление батареей. ЖК-дисплей на задней панели источника света отображается выбранная выдержка времени 10,20,30,40,50,60 секунд и 3 минуты.На ЖК-дисплее также отображается аккумулятор. уровень разряда. Устройство можно в любой момент выключить вручную, нажав на спусковой крючок второй раз после первого запуска. Оптик Светодиодная УФ-система отверждения включает в себя источник света, две литий-ионные аккумуляторные батареи, зарядное устройство, подставка для источника света, очки для защиты от ультрафиолета и чехол для переноски. Этот свет Источник одобрен CE.

Кому купить Opticure LED 200 нажмите здесь >>

Traydex 18 и 45 УФ и видимого света печи для отверждения

Быстросохнущие низкопроизводительные широкополосные светодиодные печи для УФ / видимого света.Traydex 18 имеет площадь отверждения 5 дюймов x 7 дюймов x 5,5 дюймов в высоту и генерирует 5,8 милливатт / см ² УФ и видимой энергии от 375 до 470 нм, а Traydex 45 имеет площадь отверждения 7,8 дюйма L x 8,6 «Ш x 6,2» В и генерирует 13,9 милливатт УФ и видимой энергии от 375 до 470 нм.

Кому купите светоотверждающие печи Tradex 18 нажмите здесь >>

Кому купите светоотверждающие печи Tradex 45 нажмите здесь >>

Спектроника Настольное крепление

Кому купите настольную лампу нажмите здесь >>

Настольная лампа Spectronics XX-15A (P / N 5600) идеально подходит для медленно, даже на большой площади.Размещены две 15-дюймовые лампы в прочном корпусе из анодированного алюминия. На внутренней стороне корпуса представляет собой зеркальный алюминиевый отражатель для максимального увеличения УФ-излучения. Эта лампа имеет прочные металлические кронштейны, поэтому лампа легко может монтироваться над головой. В XX-15A использует две лампы мощностью 15 Вт (P / N 5611) и обычно достигает максимума 2000 микроватт / кв. см при установке на расстоянии 4 дюйма. Площадь полимеризации этого устройства составляет приблизительно 4 x 15 дюймов.

Соединение Лампа

Кому Купить лампу для сращивания нажмите здесь >>

Лампа для сращивания (P / N 5200) — это настольная лампа, специально разработанная для отверждения оптический соединитель Norland UVC. Этот 4-ваттный флуоресцентный высокоинтенсивный черный светильник (P / N 5211) установлен на прочной шарнирной стойке, которую можно во время сборки поднял, а затем опустил на место для вылечить.В Сварочная лампа имеет площадь полимеризации 1,5 x 2 дюйма. Средний свет интенсивность установки составляет 2500 мкВт / кв. см на расстоянии 1,5 дюйма.

Лечение время для Norland UV Adhesive

Когда склеивание двух поверхностей с помощью УФ-адгезива Norland, минимум полный отверждение оценивается в 20 раз больше времени предварительного отверждения при той же интенсивности ультрафиолета.Это общее утверждение, которое хорошо работает в большинстве приложений.

Время предварительного отверждения определяется как время, необходимое для первоначальной установки или гель клей так, чтобы две склеиваемые поверхности больше не могли быть перемещенным. Например, 15-секундное предварительное лечение требует 5 минут (15 секунд x 20 = 5 минут) для полного отверждения. Типичное время предварительного отверждения будет быть от 5 секунд до 60 секунд в зависимости от силы света и клеевой состав.Когда в производстве используются разные источники света для предварительного отверждения и полного отверждения время предварительного отверждения, используемое в этом Расчет должен производиться с использованием источника света полного отверждения.

Источник света	Зона отверждения	Интенсивность (микроватт / кв.см)	Рекомендуемое расстояние
4-х полюсный многополюсный светодиод	Диаметр 0,5 дюйма	10 000 000	0,5 дюйма
Оптик CUBE	от 6,7 до 11 дюймов	5,000-12,000	5.От 5 до 13,82 дюймов
Палочка для оптики UV / Vis	Диаметр 0,5 дюйма	1,800,000	0,5 дюйма
Opticure LED 200	Диаметр 0,5 дюйма	2,500,000	0,5 дюйма

О смолах, отверждаемых УФ-излучением — Техническая информация

Что такое смола с УФ-отверждением?

УФ-отверждаемые смолы — это материалы, которые полимеризуются и отверждаются за короткое время под действием энергии, излучаемой устройствами ультрафиолетового излучения.
Они особенно используются в качестве промышленных материалов для герметизации, склеивания и нанесения покрытий.

Превосходные характеристики смол, отверждаемых УФ-излучением

• Поскольку скорость отверждения высокая, рабочий час сокращается.
• Поскольку они не отверждаются без УФ-облучения, ограничений в процессе нанесения покрытия немного.
• Отверждаются при низкой температуре.
• Однокомпонентная смола, не содержащая растворителей, обеспечивает хорошую обрабатываемость.
• Доступно множество отвердевших свойств.

Поскольку продукты обладают этими преимуществами, снижение затрат может быть достигнуто в различных областях.

Виды УФ-отверждаемых смол

На следующей странице сравниваются эти два типа.

На следующей странице представлены различные виды продукции ThreeBond.

Подходит для массового производства средних и крупных деталей.

Для склеивания и частичной временной фиксации компактных деталей.

Встраиваемый в производственную линию.

Для частичного облучения экспериментальных или крупногабаритных изделий.

Мы, компания ThreeBond, предлагаем различные модели, от простых до линейных встраиваемых.

Очки для выбора светильника или фонарика

• Соответствующая длина волны лампы Короткая длина волны эффективна для поверхностного отверждения, а длинноволновая — для глубинного.
• Достаточная интенсивность излучения Выбирайте их с учетом ослабления силы света из-за длительного использования лампы.

Пожалуйста, обратите внимание на два вышеупомянутых пункта, чтобы выбрать лампу и лампу для системы УФ-излучения.

Для панели дисплея сотового телефона

Примечания по применению при их использовании

• Установите оптимальные условия облучения (освещенность, время и т. Д.) В соответствии с вашей целью.
• Оцените смолы при тех же условиях отверждения, что и при массовом производстве, чтобы минимизировать первоначальные проблемы массового производства.
• Регулярно проверяйте соблюдение установленных условий облучения.

Используйте местную вентиляцию и используйте перчатки и защитные средства, чтобы предотвратить повреждение кожи.

Поскольку УФ-отверждаемая смола является однокомпонентной и не содержит растворителей, она не загрязняет рабочую среду каким-либо растворителем. Этот клей затвердевает за секунды. Его превосходство в массовом производстве значительно сокращает производственные процессы.

Мы, ThreeBond, всегда стремимся предлагать продукты, которые наилучшим образом соответствуют вашим требованиям к дизайну.

Другие серии семинаров по клеям

№ 5
О смолах, отверждаемых УФ-излучением

Смола видимого света — Скачать PDF бесплатно

1 Технические новости о трех связках, опубликованные 1 июля, Смола для видимого света Введение В настоящее время светоотверждаемые смолы используются во многих формах: чернила, краски, клеи, герметики, герметики, печатные формы и различные резистивные материалы.Компания Three Bond внесла большой вклад в электрическую, электронную, автомобильную и механическую промышленность, выпустив клеи серии ThreeBond 3000 и 3100, отверждаемые ультрафиолетом. Развитие лазеров, в частности лазеров видимого диапазона, привело к увеличению спроса на смолу, отверждаемую в видимом свете. В этом выпуске представлен технический подход к смоле, отверждаемой видимым светом, то есть светом с большей длиной волны, чем используется для обычной смолы на основе ультрафиолета.Содержание Введение 1. Предпосылки полимеризации видимого света Что такое видимый свет? Проблемы со смолой, отверждающейся ультрафиолетом. Преимущества и недостатки видимого света. Реактивный механизм смолы, отверждаемой видимым светом. Лампа видимого света. Применение смолы, отверждающейся видимым светом. Проблемы с полимером, отверждающимся в видимом свете … 7 Заключение

2 1. Предпосылки создания полимеров, отверждаемых видимым светом. Хотя спрос на полимеры, отверждаемые светом, растет год от года, большинство продуктов состоит из полимеров, отверждаемых ультрафиолетом, в которых ультрафиолетовые лучи используются в качестве энергии отверждения.К этому добавляется смола, отверждаемая в видимом свете, которая отверждается в ответ на излучение видимого света. Когда на рынке появилась такая смола, которая использует видимый свет в качестве энергии отверждения? Его история восходит к концу 1970-х годов, когда он использовался в качестве стоматологической смолы. Таким образом, смола, отверждаемая в видимом свете, не является новой разработкой. Когда появилась смола, отверждаемая видимым светом, технология светоотверждения мало использовалась в промышленности. Его история как клея коротка.Это можно объяснить тем фактом, что доля самой светоотверждаемой смолы на рынке клеевой промышленности была низкой. Однако в последние годы многие смолы, в которых в качестве энергии отверждения используется свет, были разработаны из-за потребности в однокомпонентной, быстро отверждающейся конфигурации без растворителя. Таким образом, так называемая «смола с ультрафиолетовым отверждением», которая использует ультрафиолетовые лучи в качестве энергии отверждения, стала невероятным дебютом. Благодаря тому, что смола, отверждаемая ультрафиолетом, преодолела недостатки обычных смол, таких как длинная таблица 1.Классификация времени отверждения электромагнитных волн и двухчастная конфигурация, спрос на нее растет с каждым годом. На этом фоне смола, отверждаемая ультрафиолетом, нашла применение в чернилах, красках, клеях, герметиках, герметиках, печатных формах и различных резистных материалах, что расширило ее коммерческое использование в широком диапазоне отраслей промышленности. Однако по мере развития отрасли промышленные материалы также быстро развиваются, и появляется много новых промышленных материалов. К таким материалам относятся те, которые уязвимы для ультрафиолетовых лучей или плохо проникают через них.В частности, технология изготовления оптических материалов, включая специальные призмы и пластиковые линзы, развивается год за годом. Материалы этих типов не представляют серьезной проблемы для обычных методов обработки; однако ожидается, что в области адгезивной обработки с использованием смолы, отверждаемой ультрафиолетом, использование этого метода отверждения для таких материалов будет затруднительным. При склеивании этих оптических материалов смола, отверждаемая ультрафиолетом, уступает клеям прошлого поколения.Следовательно, методы лечения, основанные на использовании активных энергетических лучей, отличных от ультрафиолетовых лучей, привлекают внимание. Ключевым фактором в этой тенденции является метод отверждения на основе видимого света. γ-лучи Рентгеновские лучи Ультрафиолетовые лучи Видимый свет Инфракрасные лучи Дальние ультрафиолетовые лучи Близкие ультрафиолетовые лучи 2. Что такое видимый свет? Теперь давайте посмотрим на видимый свет. В таблице 1 приведена классификация электромагнитных волн. Эти волны включают гамма- и рентгеновские лучи с короткими длинами волн, за которыми следуют ультрафиолетовые лучи, видимый свет и инфракрасные лучи в указанном порядке.Таблица показывает, что видимый свет имеет длину волны от 400 нм до 800 нм, то есть видимый свет имеет распределение более длинных волн, чем ультрафиолет. Как правило, более широкое распределение длин волн расширяет эффективный диапазон длин волн, необходимых для отверждения, тогда как видимый свет имеет только низкую энергию, что делает его плохо подходящим для отверждения. В таблице 2 показаны уровни энергии электромагнитных волн. Тот, который имеет самый высокий уровень энергии, — это электронный луч, за которым следуют ультрафиолетовые лучи, видимый свет и инфракрасные лучи в указанном порядке.Чтобы свет мог вызвать химическую реакцию, энергия должна быть достаточно высокой. С этой точки зрения электронный луч — лучший источник света, но сегодня он редко используется в промышленных приложениях. Сравнение уровней энергии между ультрафиолетовыми лучами и видимым светом показывает, что уровень энергии видимого света примерно в два раза меньше, чем у ультрафиолетовых лучей, хотя он может меняться в зависимости от длины волны. Следовательно, можно сказать, что ультрафиолетовые лучи полезны в качестве источника энергии для отверждения, в то время как это не очень хороший источник света с точки зрения безопасности.Более того, как мы увидим позже в этой статье, видимый свет имеет преимущества, которых не может обеспечить ультрафиолет. Таблица 2. Уровни энергии и частоты электромагнитных волн Энергия (кДж / моль) Частота (л / с Гц) Электронный луч до 10 6 до ультрафиолетовых лучей от 300 до видимого света от 150 до инфракрасного излучения от 8 до

3 3. Проблемы со смолой, отверждаемой ультрафиолетом Смола, отверждаемая ультрафиолетом, широко используется в области электротехники, электроники, автомобилей, оптики, связи, строительства и т. Д., Благодаря своей однокомпонентной, не содержащей растворителей, быстродействующей конфигурация отверждения.Эта смола отверждается с использованием ультрафиолета с длиной волны от 200 до 400 нм. По мере того, как его область применения расширяется, внимание привлекает ряд проблем, одна из которых — появление материалов, сквозь которые трудно проникнуть ультрафиолету. В так называемые «инженерные пластмассы» при использовании на улице добавляется агент, поглощающий ультрафиолет, для предотвращения порчи. В таблице 3 показана светопроницаемость различных материалов. Длины волн, на которых сравнивали проницаемость, составляли 365 нм для ультрафиолета и 400 нм и 435 нм для видимого света.В этой таблице показано, что большинство материалов, которые в совокупности называются инженерными пластиками, не проникают в ультрафиолетовые лучи (или действительно поглощают их). Это затрудняет склеивание таких материалов с помощью смолы, отверждаемой ультрафиолетом. Однако на практике скорость отверждения увеличивается за счет увеличения выходной мощности радиатора, и поэтому кажущееся время отверждения больше, чем у смолы. В то время как оксид алюминия, используемый в качестве наполнителя, и содовое стекло, используемое в обычных оконных стеклах, обычно имеют низкую проницаемость, проницаемость видимого света выше, чем у ультрафиолетовых лучей.Специальные области применения смолы ультрафиолетового отверждения включают смеси с наполнителем. Однако, когда для отверждения используются ультрафиолетовые лучи, нельзя использовать много наполнителя из-за короткой длины волны облученных ультрафиолетовых лучей. Таблица 3. Светопроницаемость различных материалов Материал 365 нм 400 нм 435 нм Жесткий ПВХ * 1 0,07% 50% 80% Мягкий ПВХ * 2 0,3% 44% 77% ABS * 3 0,05% 5% 10% PBT * 4 0,1% 13% 17% Поликарбонат * 5 0,5% 50% 95% Глинозем * 6 1,5% 5,2% 6,6% Натриевое стекло * 7 48% 80% 85% * 1: Mitsubishi 302 (2 мм) * 2: Takato Kasei (2 мм) * 3: Цуцунака Tough Ace EAR003 (2 мм) * 4: Duranex 2002 (2 мм) * 5: Teijin Panlite PC-111 (2 мм) * 6: Showa Denko UA вес.%, Отвержденный с помощью Ep-828 / DYCY (2 мм) * 7: Tempax (5 мм) 4.Преимущества и недостатки видимого света Простое сравнение уровней энергии показывает, что энергия видимого света ниже, чем у ультрафиолетовых лучей. Однако большая длина волны имеет определенные преимущества. Те из видимого света следующие. (1) Высокая светопроницаемость (2) Безопасность для человеческого тела (3) Недорогая система излучения. Преимущество (1) позволяет использовать наполнитель, смешанный с клеем и смолой, для полупрозрачных и непрозрачных материалов. Улучшается светопроницаемость отверждаемой смолы.Проникающая способность ультрафиолетовых лучей через смолу составляет всего несколько миллиметров от поверхности, тогда как видимый свет проникает глубже в материал из-за его большой длины волны. Таким образом достигается лучшее отверждение толстой пленки (рис. 1). Преимущество (2) в том, что здоровье рабочих не ухудшается. Ультрафиолетовые лучи влияют на организм человека. Следовательно, ультрафиолетовый облучатель должен проектироваться с учетом безопасности рабочих. Преимущество (3) станет недостатком при использовании ртутной лампы высокого давления или аналогичной системы облучения.Внедрение системы такого типа обходится дорого. После его внедрения возникнут проблемы с эксплуатационными расходами и сроком службы лампы. Напротив, полимер, отверждаемый видимым светом, может быть хорошо отвержден с помощью имеющейся в продаже галогенной лампы, и поэтому общая стоимость будет ниже, чем у ртутной лампы. Ну какие недостатки по сравнению с ультрафиолетом? (1) Более низкий уровень энергии, чем у ультрафиолета (2) Плохое отверждение поверхности смол Для (1) уровень энергии видимого света примерно в два раза меньше, чем у ультрафиолетовых лучей, и, следовательно, отверждение смол, отверждаемых видимым светом, медленнее, чем у смолы, отверждаемой ультрафиолетом.Для приложений, требующих высокой скорости линии, следует приложить усилия для улучшения характеристик смолы или увеличения мощности источника света. Для (2) низкий уровень энергии смолы, отверждаемой видимым светом, как в (1), мешает радикалам, захваченным кислородом, снова стать активными частицами. Обладая этими преимуществами и недостатками, энергия отверждения видимого света имеет характеристики, не обнаруживаемые в ультрафиолетовых лучах, и поэтому видимый свет стоит изучить для использования в качестве среды для отверждения энергии.3

4 Смола, отверждаемая ультрафиолетом. Поскольку проникающий свет плохо проникает, отверждается только слой в нескольких миллиметрах от поверхности. Свет Смола, отверждаемая видимым светом. Поскольку проникающий свет хорошо проникает, смола отверждается на большую глубину. Свет Рис. 1 Проникновение света сквозь смолу Проникающее свет 5. Реактивный механизм смолы, отверждаемой видимым светом 5-1.Механизм генерации радикалов Самый известный пример фотореакции с видимым светом — фотосинтез растений. Фотосинтез — это «фотореакция» с использованием солнечного света. Это фотоокислительно-восстановительная реакция, вызванная хлорофиллом и восстановителем. Родственная технология широко применяется в фотохимической промышленности. Фотореактивные методы, использующие видимый свет, варьируются от фотографий соли серебра столетней давности до высокочувствительных фотополимеров сегодня. Характеристики светочувствительной смолы как полимера в большинстве случаев можно контролировать, используя смесь олигомеров и мономеров.Отличие от смолы, отверждаемой ультрафиолетом, заключается в типе содержащегося фотоинициатора. Режим отверждения — это радикальная полимеризация, как и в случае смолы, отверждаемой ультрафиолетом. Рис. 2 суммирует реактивный механизм радикальной полимеризации. Механизмы образования радикалов можно классифицировать, как показано на рис. 3. Единственное, что требуется от технологии инициирования отверждения (полимеризации) с использованием видимого света, — это разработка материала, который одновременно поглощает видимый свет и служит источник получения отверждаемых (полимеризуемых) активных частиц.Инициирование реакции Реакция роста Инициатор фотополимеризации Реакция остановки Генерация радикалов Рис. 2 Радикально-реактивный механизм 5-2. Инициатор PI-типа В самой популярной смоле с ультрафиолетовым отверждением используется фотоинициатор PI-типа. Реакционный механизм образования радикалов следующий: фотоинициатор из одной молекулы расщепляет, а затем генерирует два радикала. Поскольку в диапазоне видимого света поглощается небольшое количество света, смола, отверждающаяся в видимом свете, не обладает традиционным механизмом отверждения.Таким образом, очень немногие смолы, отверждаемые видимым светом, используют одномолекулярный фотоинициатор, такой как PI-типа. Многие используемые фотоинициаторы относятся к двухмолекулярному типу, например, инициатор PII-типа. Отличительной особенностью инициатора PII-типа является то, что радикалы образуются в основном в результате миграции энергии или водорода из-за света между две молекулы, что отличается от случая типа ПИ. Как упоминалось выше в этом выпуске, отверждение в видимом свете применяется к фотополимерам в большинстве случаев, и поэтому многие фотоинициаторы состоят из комбинаций красителей и генераторов радикалов (или доноров водорода).Смола, отверждаемая в видимом свете, которая была разработана на основе технологии стоматологических материалов, обычно использует производные α-дикетона в качестве фотоинициаторов. Реактивная система состоит из фотоинициатора («I» на фиг. 3) и вспомогательного фотоинициатора («RH» на фиг. 3). «I», возбужденный излучением видимого света, удаляет водород из «RH» и приводит к образованию радикалов. Хотя водород таким образом удаляется напрямую, перенос водорода также может происходить в результате образования возбужденного соединения между «I» и «R-H».«Двухмолекулярный тип вызывает не только одну реакцию, но и две или более реакций с субреакциями. В отличие от одномолекулярного типа, реактивный механизм двухмолекулярного типа еще не выявлен. Ниже показаны результаты нашего исследования взаимосвязи между фотоинициатором и вспомогательным фотоинициатором, проведенного с использованием фотоинициатора типа PII.4

5 В качестве фотоинициатора можно использовать большинство химических соединений, при условии, что они являются донорами водорода.Как видно из отзывов в области технологии стоматологических материалов, большинство таких соединений в целом являются аминами. Тип, химическая структура и количество добавленного амина варьируются в зависимости от типа производного α-дикетона фотоинициатора и добавляемого количества фотоинициатора. На рис. 4 показано влияние добавленных количеств амина. Диаграммы показывают взаимосвязь между точкой стеклования и добавленным количеством амина. Эти диаграммы показывают, что по мере увеличения количества добавляемого амина температура стеклования понижается.Из этого можно видеть, что вспомогательный фотоинициатор действует как ускоритель отверждения, тогда как его чрезмерное добавление может препятствовать отверждению. Кроме того, добавленное количество амина существенно влияет на другие физические свойства смолы. На фиг.5 показана взаимосвязь между процентным уменьшением количества смолы после отверждения при нагревании и добавленным количеством амина. Как видно из диаграммы, лишняя часть амина испаряется только при нагревании. Реакция фотоинициатора PI-типа. Реакция фотоинициатора PII-типа Рис.3 Расщепляет молекулы, образуя радикалы Возбуждает синглет Переходит от синглета к триплету Образует возбужденное соединение Удаляет водород и генерирует радикалы Классификация механизмов образования радикалов Точка стеклования (C) Добавленное количество амина (мас.%) Рис. 4 Зависимость между добавленным количеством амина и температурой стеклования Уменьшение процента при нагревании (мас.%) Добавленное количество амина (мас.%) Рис. 5 Зависимость между добавленным количеством амина и процентным уменьшением при нагревании 5

6 6.Лампа видимого света Поскольку длины волн поглощения инициаторов фотополимеризации находятся в диапазоне от 400 нм до 500 нм, для смолы, отверждающейся в видимом свете, можно использовать любой источник света. Хотя у каждой лампы есть свои преимущества и недостатки, можно выбрать оптимальную в зависимости от области применения. В таблице 4 перечислены преимущества и недостатки различных источников света. Подробности показаны ниже. (1) Галогенная лампа. Это наиболее часто используемый источник света и очень низкая цена. В качестве источника света для полимеров, отверждаемых видимым светом, стоматологические композитные материалы доказали свою эффективность.На рынке имеется много облучателей для этого применения. Этот источник света не только недорог, но и легко доступен. Недостатком является то, что лампу нельзя изготовить большого размера. Кроме того, существуют ограничения на увеличение производительности. Таким образом, галогенная лампа больше подходит для портативных и точечных облучателей, чем для излучения большой площади. (2) Ксеноновая лампа. Распределение длин волн ксеноновой лампы аналогично солнечному свету, и она может обеспечивать высокую мощность. Таким образом, ксеноновая лампа считается наиболее подходящей для промышленных облучателей.Большинство длин волн находятся в диапазоне видимого света, и поэтому есть надежда, что в этой области лампы будут все чаще использоваться в качестве излучателей. (3) Металлогалогенная лампа. Большинство металлогалогенных ламп использовалось в качестве источника света для смол, отверждаемых ультрафиолетом. С изменением типа и состава металлов, запечатанных в лампе, лампу можно легко превратить в лампу видимого света с помощью современных технологий. Таким образом, для металлогалогенных ламп есть надежда, что будет разработан радиатор с низкой ценой, высокой мощностью и длительным сроком службы лампы.(4) Лампа накаливания Хотя эта лампа хуже всего по своим характеристикам в качестве источника света, ее дешево и легко получить. Эти преимущества позволяют включать эту лампу в списки источников света наряду с галогенной лампой. Однако из-за низкой выходной мощности лампу трудно использовать в промышленности. К тому же срок службы невелик. (5) Солнечный свет. Это источник света, который существует в природе и поэтому может использоваться для адгезии снаружи. Поскольку интенсивность излучения невозможно контролировать, физические свойства после отверждения меняются.Таблица 4. Сравнение различных источников света Источник света Преимущества Недостатки Галогенная лампа Низкая стоимость; компактный Короткий срок службы; промежуточный выход Ксеноновая лампа Высокая мощность; длины волн преимущественно в диапазоне видимого света Высокая стоимость Металлогалогенная лампа Компактная; длительный срок службы Высокая стоимость Лампа накаливания Низкая стоимость; компактный Короткий срок службы; низкая мощность Солнечный свет Оборудование не требуется Управление невозможно 6

7 7.Применение смолы, отверждаемой в видимом свете, смола, отверждаемая в видимом свете, имеет характеристики, которых нет у смолы, отверждаемой ультрафиолетом, и такие характеристики могут применяться для различных целей. Как описано ранее в этом выпуске, в дополнение к связующим и герметизирующим материалам, которые не проникают в ультрафиолет, смола, отверждаемая видимым светом, может использоваться в качестве смолы для литейной формы, герметизации и покрытия. Ниже перечислены основные возможные области применения и области применения. (1) Оптическая связь Соединительные элементы связи, оптические разветвители, оптические элементы связи, светоизлучающие устройства, фотодетекторы и т.п. для оптической связи.(2) Оптические датчики. Прецизионное соединение оптических линз, зеркал, призм, фотодиодов и т.п. для оптики. (3) Медицинское крепление и фиксация игл инъектора на месте. (4) Декорирование Склеивание стекла, обработанного ультрафиолетом, цветного стекла и стекла большой площади для внутренней отделки. Система отверждения может использовать не только обычную облучающую лампу, но и лазер в качестве источника света. В последнее время большое внимание привлекает 3D-моделирование с использованием лазерного луча, управляемого САПР. В будущем могут быть разработаны смолы, которые отверждаются с помощью лазера видимого света, например относительно недорогой полупроводниковый лазер.8. Проблемы со смолой, отверждаемой в видимом свете. Хотя смола, отверждаемая в видимом свете, представляет собой новый тип светоотверждаемой смолы, которая компенсирует недостатки смолы, отверждаемой ультрафиолетом, она создает ряд проблем, связанных с использованием видимого света. (1) Необходимость экранирования. Поскольку полимер, отверждаемый в видимом свете, отверждается под действием видимого света (включая солнечный свет), во время работы с ней необходимо как можно больше защищать от света. Хотя отверждение с использованием внутреннего освещения происходит медленно, длительное воздействие света значительно снижает стабильность смолы при хранении.(2) Раздражение кожи Поскольку основным компонентом смолы, отверждаемой в видимом свете, является специальная акриловая смола, она вызывает легкое или промежуточное раздражение кожи, как в случае обычной смолы, отверждаемой ультрафиолетом. Во время работы рабочие должны носить защитные перчатки. (3) Низкая реакционная способность. Поскольку используется фотоинициатор типа PII, полимеризация ингибируется кислородом во время генерации радикалов, вызывая индукционную фазу во время реакции. В настоящее время эту проблему обычно решают с помощью облучателя, но необходимо улучшить отверждение нижней поверхности.(4) Окрашивание смолы Поскольку фотоинициатор, возбуждаемый видимым светом, имеет диапазон поглощения в диапазоне видимого света (диапазон длин волн, который может восприниматься человеческим глазом), смолу заранее окрашивают (некоторые смолы бесцветны) . Однако, несмотря на такую ​​окраску, некоторые смолы обесцвечиваются из-за конъюгированной связи внутри молекулы, разрезаемой после того, как фотоинициатор генерирует радикалы. 7

8 Заключение Итак, я описал технические вопросы, связанные со смолой, отверждаемой в видимом свете.По сравнению со смолой, отверждаемой ультрафиолетом, смола, отверждаемая в видимом свете, имеет короткую историю и мало результатов в промышленности. Однако это просто связано с тем, что технология полимера, отверждаемого в видимом свете, еще не так хорошо отработана, как технология для полимера, отверждаемого ультрафиолетом, несмотря на то, что первая является продолжением последней. С развитием отрасли преимущества светоотверждаемых смол будут улучшены как с точки зрения производительности, так и с точки зрения простоты обращения. Я считаю, что при таких обстоятельствах мы сможем сделать смолу, отверждаемую в видимом свете, доступной для вас в недалеком будущем.Кацухико Киши Второй отдел исследований, Исследовательский отдел Three Bond Co., Ltd Хазама-тё, Хатиодзи-ши, Токио, Япония Тел .:

.

No related posts.