氰基丙烯酸酯
編輯氰基丙烯酸酯是一類具有工業、醫療和家庭用途的強效速效粘合劑。它們衍生自氰基丙烯酸乙酯和相關酯。單體中的氰基丙烯酸酯基團在水存在下迅速聚合形成長而堅固的鏈。它們有一些輕微的毒性。
具體的氰基丙烯酸酯包括2-氰基丙烯酸甲酯(MCA)、2-氰基丙烯酸乙酯(ECA,通常以“SuperGlue”和“KrazyGlue”或Toagosei等商品名銷售)、氰基丙烯酸正丁酯(n-BCA)、辛基氰基丙烯酸酯和2-辛基氰基丙烯酸酯(用于醫療、獸醫和急救應用)。氰基丙烯酸辛酯的開發是為了解決毒性問題并減少皮膚刺激和過敏反應。氰基丙烯酸酯粘合劑有時通常被稱為即時膠水、強力膠水或強力膠水。.縮寫“CA”通常用于工業級氰基丙烯酸酯。
氰基丙烯酸酯的用途
編輯一般屬性
氰基丙烯酸酯主要用作粘合劑。薄層有效粘合,厚層則不那么有效。它們粘合許多物質,包括人體皮膚和組織、天然纖維、棉花、羊毛和皮革。
氰基丙烯酸酯膠的剪切強度較低,因此在以后需要將其剪切掉的情況下,它被用作臨時粘合劑。常見的例子包括將工件安裝到車床上的犧牲膠塊上,以及擰緊銷釘和螺栓。它還與另一種較慢但更具彈性的粘合劑結合使用,作為快速形成接頭的一種方式,然后將零件保持在適當的配置中,直到第二種粘合劑凝固。
基于氰基丙烯酸酯的膠水與光滑表面的粘合力較弱,因此容易產生摩擦;一個很好的例子是氰基丙烯酸酯可以通過研磨劑(例如糖或砂紙)從人體皮膚上去除。
電子
氰基丙烯酸酯用于組裝原型電子設備(用于繞線)、飛行模型飛機以及用作螺母和螺栓的固定敷料。它們在粘合金屬方面的有效性和通用性使它們在建模和微型模型愛好者中很受歡迎。
水族館
氰基丙烯酸酯膠水的抗水能力使其受到海洋水族館愛好者的歡迎,用于破碎珊瑚。硬珊瑚(如Acropora)的切割樹枝可以粘在一塊活石(收獲的珊瑚礁)或Milliput(環氧樹脂膩子)上,讓新的碎片長出。直接在水箱中使用是安全的,不像硅膠必須固化才能安全。然而,作為一類粘合劑,傳統的氰基丙烯酸酯被歸類為對濕氣和熱的抵抗力“弱”,盡管包含鄰苯二甲酸酐據報道抵消了這兩個特征。氰基丙烯酸酯膠中也經常使用造景淡水和海洋水族館用于固定活植物的根莖到木頭或石頭的片的目的。
光滑表面
大多數標準的氰基丙烯酸酯粘合劑不能很好地與光滑的玻璃粘合,盡管在使用專門配制用于玻璃的環氧樹脂或氰基丙烯酸酯之前,它們可以用作快速、臨時的粘合劑。阿機械粘合劑鍵可以形成圍繞玻璃纖維墊或組織,以加強接頭或以制造小部件。
填充物
當添加到小蘇打(碳酸氫鈉)中時,氰基丙烯酸酯膠形成一種堅硬、輕質的粘合劑填充物。這適用于單獨使用粘合劑效果不佳的多孔材料。這種方法有時被飛機模型師用來組裝或修理聚苯乙烯零件。它還用于修復輕型飛機上木質螺旋槳葉片前緣的小缺口,盡管這種技術僅限于在“實驗”類別中注冊的飛機上使用(復合螺旋槳可以使用類似的方式修復兩部分環氧樹脂)。這種技術也可以用來填充吉他螺母上的槽這樣新的就可以剪下來了。氰基丙烯酸酯和小蘇打之間的反應是非常放熱的(產生熱量)并且還會產生有害的蒸氣。
一個品牌的氰基丙烯酸酯“SupaFix”使用氧化鈣作為填料,產生更硬(質地類似砂漿)的結果,可用于連接硬質材料,甚至修復破裂的鑄件。
取證
氰基丙烯酸酯被用作法醫工具來捕獲玻璃、塑料等無孔表面上的潛在指紋。氰基丙烯酸酯被加熱產生煙霧,與不可見的指紋殘留物和大氣水分反應形成白色聚合物(聚氰基丙烯酸酯)在指紋脊上。然后可以記錄脊。在大多數表面(白色塑料或類似材料除外)上,肉眼可以看到顯影的指紋。通過應用發光或不發光的染色劑可以進一步增強不可見或不可見的印刷品。
木工
薄的氰基丙烯酸酯膠在木工方面有應用。它可以用作快干、有光澤的飾面。油,例如煮沸的亞麻子油,可用于控制氰基丙烯酸酯固化的速率。氰基丙烯酸酯膠也與鋸末(來自鋸或砂紙)結合使用,以填充空隙和裂縫。這些修復方法用于鋼琴音板、木制樂器和木制家具。氰基丙烯酸酯膠還用于精加工已在車床上車削過的筆坯(用于車削筆的木坯),方法是涂上多個薄層以形成堅硬、清晰的飾面,然后可以打磨和拋光至有光澤的飾面。
醫學和獸醫
到1970年代初或更早,氰基丙烯酸酯膠在獸醫上用于修補骨頭、獸皮和龜甲。HarryCoover在1966年說,在越南xxx中使用氰基丙烯酸酯噴霧劑來減少受傷士兵的出血,直到他們可以被送往醫院。氰基丙烯酸正丁酯自1970年代以來一直在醫學上使用。在美國,由于其可能刺激皮膚,美國食品和藥物管理局(FDA)直到1998年才批準將其與Dermabond(氰基丙烯酸2-辛酯)一起用作醫用粘合劑。1986年的一項獨立研究表明,氰基丙烯酸酯在傷口閉合方面比傳統縫合更安全、更實用(針)。粘合劑在閉合傷口所需的時間、感染發生率(通過皮膚表皮、xxx和皮下脂肪層的縫合管引入額外的污染途徑)、以及最終的美容外觀方面具有優勢。
一些攀巖者使用氰基丙烯酸酯修復指尖皮膚的損傷。同樣,弦樂器演奏者可以用氰基丙烯酸酯形成保護性指套(通常,當他們由于不活動或事故而失去老繭時)。雖然膠水的毒性不是很大,并且會隨著皮膚脫落而迅速磨損,但將大量膠水及其煙霧直接涂抹在皮膚上會導致化學灼傷。
雖然標準“強力膠”是xxx2-氰基丙烯酸乙酯,但許多定制配方(例如,91%ECA、9%聚(甲基丙烯酸甲酯)、<0.5%對苯二酚和少量有機磺酸,和變體關于用于醫療應用的化合物氰基丙烯酸正丁酯)已開始用于特定應用。目前有三種氰基丙烯酸酯化合物可用作局部皮膚粘合劑。2-辛基氰基丙烯酸酯以Dermabond、SurgiSeal和最近的LiquiBandExceed的形式銷售。n-氰基丙烯酸丁酯以Histoacryl、Indermil、GluStitch、GluSeal、PeriAcryl和LiquiBand的形式銷售。化合物2-氰基丙烯酸乙酯可作為Epiglu獲得。
安全問題
編輯皮膚損傷
氰基丙烯酸酯粘合劑可能會粘附在身體部位,當部分皮膚被撕下時可能會造成傷害。然而,如果沒有力量,膠水會及時(最多四天)自發地與皮膚分離。通過在膠附近、上面和周圍涂抹植物油可以加速分離。在膠合眼瞼的情況下,應咨詢醫生。
毒性
從氰基丙烯酸酯的煙氣是刺激敏感的氰基丙烯酸酯單體的汽化形式粘膜的的呼吸道(即,眼睛,鼻子,咽喉和肺)。它們立即被膜中的水分聚合并變成惰性的。在通風良好的區域使用氰基丙烯酸酯可以將這些風險降至最低。大約5%的人群在反復接觸氰基丙烯酸酯煙霧后會變得敏感,從而導致流感樣癥狀。氰基丙烯酸酯也可能刺激皮膚,引起皮膚過敏反應。在美國政府工業衛生學家會議(ACGIH)指定閾值限值暴露限值為十億分之200。在極少數情況下,吸入可能會引發哮喘。由于大量粘合劑包含各種氰基丙烯酸酯配方,因此沒有對所有氰基丙烯酸酯粘合劑的毒性進行單一測量。
英國健康與安全執行機構和美國國家毒理學計劃得出結論,氰基丙烯酸乙酯的使用是安全的,無需進行額外研究。化合物2-辛基氰基丙烯酸酯由于其較長的有機骨架(一系列共價鍵合的碳分子)而降解得更慢,并且粘合劑未達到組織毒性閾值。由于氰基丙烯酸乙酯的毒性問題,優選使用2-辛基氰基丙烯酸酯進行縫合。
與棉花、羊毛和其他纖維材料反應
將氰基丙烯酸酯應用于一些天然材料,例如棉(牛仔褲、棉簽、棉球和某些紗線或織物)、皮革或羊毛,會產生強大、快速、放熱的反應。這種反應也發生在玻璃纖維和碳纖維上。釋放的熱量可能導致嚴重燒傷或釋放刺激性白煙。氰基丙烯酸酯材料安全數據表指示用戶在應用或處理氰基丙烯酸酯時不要穿棉(牛仔褲)或羊毛衣服,尤其是棉手套。
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