氰基丙烯酸酯

氰基丙烯酸酯

萬能膠,又稱AA膠、快乾膠、三秒膠、瞬間膠、502膠,所含作為組合劑的成分為氰基丙烯酸酯(Cyanoacrylate)。氰基丙烯酸酯是一系列物質的合成,譬如2-氰基丙烯酸甲酯(Methyl-2-cyanoacrylate,CH2=C(CN)COOCH3)。其中常見品牌有AA超能膠(Aron Alpha)、強力膠(Superglue)、瘋狂快乾膠(Crazy glue)等。醫用膠如多抹棒(Dermabond)及Traumaseal則含有2-氰基丙烯酸辛酯(2-octyl cyanoacrylate)。氰基丙烯酸酯膠黏劑也稱為"立即膠黏劑"。

瞬間膠是由美國發明家哈利·庫弗(Harry Coover)任職於柯達公司(EastmanKodak)時所發明,在1958年量產上市。發明者因此產品於2010年獲頒美國國家科技創新獎章(National Medal of Technology and Innovation)。

用途


氰基丙烯酸酯是屬於丙烯醛基的樹脂,當把超能膠塗在物件表面時,溶劑會蒸發,而物件表面或來自空氣中的水份(更準確是水份所形成之氫氧離子)會使單體迅速地進行陰離子聚合反應(anionic polymerization)形成長而強的鏈子,把兩塊表面黏在一起。由於其聚合過程是放熱反應,所以可以發現其溫度會輕微上升。由於溶劑(丙酮)在其間蒸發,所以使用超能膠會嗅到一些難耐的異味。
由於濕氣會使氰基丙烯酸酯聚合,把一枝超能膠長期暴露在空氣會導致它之後不能再用。要防止此情況發生,我們可以把已開封的超能膠存放在一個不漏氣的瓶子,並在瓶內放入硅膠凝體。

優點


氰基丙烯酸酯類膠水的優點:
1、單一成份:無溶劑,使用方便。
2、瞬間接著:利用大氣中微量水氣,即可在極短時間內接著。
3、常溫硬化:不須加熱常溫下即可使用。
4、徠透明無色:效果佳不變質。
5、較高粘度:適合多孔及吸收性材質之接著

特點和性能


α-氰基丙烯酸酯膠粘劑其主要成分為α-氰基丙烯酸酯,含少量的增稠劑、穩定劑,由於能夠瞬間快速固化,習慣上被稱為瞬干膠。它是當前大力發展的工程膠粘劑之一,也是重要的家用膠粘劑。

特點

α-氰基丙烯酸酯膠粘劑具有以下特點:
1)α-氰基丙烯酸酯膠粘劑含有強極性的氰基和酯鍵,對極性被粘物有很強的粘附力,表現出很高的粘接強度,可粘接經噴砂處理的中碳鋼。α-氰基丙烯酸甲酯膠粘劑(即501膠)的粘接強度高達22MPa,α-氰基丙烯酸乙酯膠粘劑(502膠)則17MPa.
2)α-氰基丙烯酸酯膠粘劑不需另加固化劑,可通過吸收空氣中或被粘物表面上的濕氣,發生陰離子聚合實現固化,因而固化速度極快,膠粘后10-30s即有足夠的強度。
3)α-氰基丙烯酸酯膠粘劑為單液型,粘度低,便於塗布,容易濕潤與滲透,不需要加熱或加壓,按壓即可,使用方便。
4)耐油性和氣密性好。
5)脆性較大,剝離強度低,不耐衝擊和振動。
6)耐熱、耐水、耐溶劑和耐老化等性能比較差。
7)如果操作環境濕度較大,則易起霜白化,影響外觀。
8)相對其他膠粘劑而言價格較貴。

性能

α-氰基丙烯酸酯膠粘劑的優異性能,決定了它能夠粘接金屬、橡膠、塑料、玻璃、陶瓷和石材等,作為工業加工過程中的暫時粘合也是非常合適的。國產牌號有501、502、KH-502、新KH-502、504、508、CAE-150等,其中504和508為醫用膠粘劑,可用於止血、代替縫合、吻接血管及連接骨骼等。
α-氰基丙烯酸酯膠粘劑應用時須注意如下幾個問題:1.不適合大面積的粘接,用於快速固定效果最好;2。屬低粘度膠液,不能用於膠粘多孔材料;3.粘接金屬、玻璃的耐水性不好,而粘接塑料、橡膠,或塑料、橡膠與金屬粘接則有較好的耐水性;4.固化后的膠層為線型結構,能夠溶於丙酮、甲苯、甲乙酮等溶劑,可用此方法清除成膠或拆開粘件;5.有一定的刺激性,環境要注意通風;6.對於肌肉和組織有良好粘合性,但要防止接觸皮膚,切勿濺入眼中。

調查的應用


在警方的犯罪調查中會以超能膠煙熏方法(Super-glue fuming)來查出潛在指紋。其過程如下:
需要被套取指紋的物品會被安置在一個已加熱並且不漏氣的容器中。
在容器中放入超能膠,氰基丙烯酸酯會蒸發,並以風扇使它在容器中循環散布。
由於指紋上殘留的物質譬如氨基酸葡萄糖會與氣化的膠漿起反應,並使指紋呈現。