Die Cyanacrylate sind eine Familie von Klebstoffen, die in der Medizin, in der Industrie und im täglichen Leben leistungsstark und schnell eingesetzt werden.
Sie haben eine kurze Haltbarkeit, wenn sie nicht verwendet werden (ungefähr ein Jahr ab Produktion, wenn das Rohr nicht geöffnet wurde, und einen Monat, wenn es bereits geöffnet wurde, sofern es nicht gefroren ist). Diese Klebstoffe sind leicht giftig oder manchmal allergen. Ihre Aushärtung beruht auf einer sehr schnellen Polymerisation des Monomers , die beim Kontakt mit Wasser oder sogar mit Umgebungsfeuchtigkeit beginnt .
Cyanacrylate umfassen Methyl-2-cyanoacrylat (besser bekannt unter den Handelsnamen "Cyanolit" oder "Superkleber"), das 2-Cyanoacrylat , das 2-Butylcyanoacrylat oder das 2-Cyanoacrylat-Octyl (verwendet in der Human- und Veterinärmedizin sowie für Erste Hilfe). Octylcyanoacrylat wurde entwickelt, um Toxizitätsbedenken sowie Hautreizungen und allergische Reaktionen zu verringern. Cyanacrylatklebstoffe werden manchmal unter dem Gattungsnamen "Sofortklebstoffe" oder unter dem angelsächsischen Begriff "Superkleber" Französisch als "Superglu" bezeichnet.
Das ursprüngliche Patent für Cyanoacrylat wurde 1942 in den Vereinigten Staaten angemeldet . Sein ursprünglicher Zweck war die Herstellung von Zielfernrohren für die Armee während des Zweiten Weltkriegs . Seine Erfinder, ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Harry Coover (in) , führten einen Moment zu einem Produkt, das sich stark an alle Geräte klebte, mit denen es gehandhabt wurde, und sie gingen.
1951 interessierten sich Coover und ein Kollege, Fred Joyner, damals Forscher bei Eastman Kodak , erneut für Cyanoacrylate und verstanden deren kommerzielles Interesse . Super Glue wurde 1958 von Kodak unter dem Namen "Eastman # 910" veröffentlicht.
In den 1960er Jahren verkaufte Eastman Kodak das Patent für das Cyanacrylat an Loctite, das es unter dem anderen Namen "Loctite Quick Set 404 " betrieb. In 1971 entwickelte Loctite seine eigene Produktionskapazität und führte seine eigene Cyanoacrylate, vermarktete zunächst unter dem Namen „Super Bonder“ und später „Super Glue“. Es gewann schnell Marktanteile und hatte in den späten 1970er Jahren Eastman Kodak auf dem nordamerikanischen Industriemarkt überholt.
Es gibt auch andere Hersteller von Cyanoacrylat, wie LePage (ein kanadisches Unternehmen, das 1996 von Henkel gekauft wurde ), 3M, das Vetbond - eine Form von medizinischem Cyanoacrylat für Tierärzte - vermarktet, oder die Permabond Division von National Starch and Chemical, Inc., a Ehemalige Niederlassung von Unilever , die das Cyanacrylatgeschäft von Eastman Kodak kaufte und es mit mehreren in den 1970er Jahren erworbenen Unternehmen kombinierte .
Vor dieser Akquisition hatten Loctite, Eastman und Permabond 1991 zusammen 75% des industriellen Cyanacrylatmarktes.
Im Jahr 2017 produziert Permabond weiterhin die ursprüngliche 910-Formel.
Die Marke Super Glue gehört der amerikanischen Firma Henkel Corporation
In ihrer flüssigen Form, Cyanoacrylate bestehen aus einem Cyanoacrylat - Monomer .
Um ihre Verwendung zu erleichtern, werden Cyanoacrylatklebstoffe häufig mit Bestandteilen wie pyrogener Kieselsäure kombiniert , um die Mischung viskoser zu machen . In jüngerer Zeit wurden Formulierungen entwickelt, die Additive enthalten, um die Scherfestigkeit zu erhöhen und eine stärkere Bindung zu erzeugen. Solche Additive können Gummi sein , wie in Loctite "Ultra Gel", oder andere, die nicht spezifiziert sind.
Im Allgemeinen ist Cyanoacrylat ein klebriges Acrylharz , das in Gegenwart von Wasser schnell polymerisiert .
Cyanacrylat haftet schnell, oft in weniger als einer Minute. Cyanacrylat ist ein zäher anaerober Klebstoff , insbesondere wenn er zum Verkleben nicht poröser Materialien verwendet wird .
Es wird medizinisch anstelle von Nähten verwendet . Es wurde insbesondere zu diesem Zweck während des Vietnamkrieges verwendet .
Cyanacrylat wird in der orthopädischen Chirurgie verwendet, um Metallgegenstände an Knochen zu binden, beispielsweise künstliche Kniescheiben an den Oberschenkelknochen.
Cyanacrylate werden in der Forensik zum Nachweis von Fingerabdrücken eingesetzt . Der flüssige Klebstoff wird verdampft und der Dampf über Gegenstände geleitet, bei denen der Verdacht auf Fingerabdrücke besteht. Die Wasserspuren bewirken, dass der Dampf polymerisiert, der beim Aushärten eine feste Version des Abdrucks bildet, die viel sichtbarer und robuster gemacht wird.
Cyanoacrylate sind oft zusammen verwendeten Prototypen von elektronischen Schaltkreisen (siehe wire wrap , Verdrahtung ), Zunder - Modelle , arretieren Schrauben oder Muttern in der Mechanik .
Es gibt Cyanoacrylatklebstoffe für poröse Materialien sowie eine Version für schlagfeste Metalle.
Im Heimwerkerbereich ist der Kleber für die Reparatur kleiner Oberflächen vorgesehen.
Es kann auch in Kombination mit Backpulver verwendet werden, um kleine zerbrochene Plastikstücke zusammenzusetzen. Der Klebstoff ändert sich bei Kontakt mit dem Hartplastikbicarbonat, das dann geschliffen werden kann. Sicherheitsvorkehrungen und eine gute Belüftung sind erforderlich, da die Reaktion sehr exotherm ist und die entstehenden Dämpfe reizend sind.
Die Anwendung von Cyanoacrylat auf den Schleimhäuten wird absolut nicht empfohlen . Der Umgang mit diesem Produkt erfordert große Sorgfalt. In der Tat würde ein Tropfen, der zwischen zwei Fingern gedrückt wird, das Risiko eingehen, sie aneinander zu kleben. Eine Operation kann dann erforderlich sein, um sie zu trennen.
Es gibt spezielle Produkte, mit denen sich die Finger in wenigen Sekunden abnehmen oder die festsitzenden Teile (Kleidung, Kunststoff, Metall usw. ) in wenigen Stunden lösen lassen . Sie können auch Aceton verwenden, um die geklebten Teile zu trennen.
[Ref. notwendig]Bewahren Sie den Kleber nach dem Gebrauch außerhalb der Reichweite von Kindern an einem kühlen, trockenen Ort ohne Licht auf (weshalb er nicht zum erneuten Verkleben von Glas empfohlen wird).
Die Haltbarkeit von Cyanoacrylatklebstoffen beträgt mindestens neun Monate bei Raumtemperatur ( 18 bis 25 ° C ) und zwölf Monate bei 5 ° C (im Kühlschrank).
Gefroren bei -20 ° C können sie nahezu unbegrenzt gelagert werden, müssen jedoch vor Gebrauch auf Raumtemperatur gebracht werden.
Mitte 2017 gab ein Artikel in der Fachzeitschrift Science bekannt, dass ein Team von Universitätsphysikern einen hochelastischen Cyanacrylatkleber entwickelt hat, der harte oder weiche Substanzen (einschließlich elektronischer Komponenten) an Hydrogele (Materialien wie „Gele“) binden kann . »Verwendet in bestimmten medizinischen Geräten und flexiblen Robotern ).
Dieser kraftvolle, aber sehr elastische Klebstoff könnte zur Medizin ( z. B. fest mit der Haut verbundene flexible Flecken , diffundierende Medikamente ), zur chirurgischen Reparatur (Reparatur von Bandscheiben usw.) und zur weichen Robotik beitragen, indem er es ermöglicht, Batterien und elektrische Schaltkreise flexibel zu gestalten und dehnbar oder zur Ökologie (flexible Sensoren, die zur Überwachung an Tieren angebracht sind…).
Bisher war es notwendig, eine Stunde oder länger einen ultravioletten Lichtstrom zu verwenden, um die Einstellung dieser Art von Klebstoff zu katalysieren. UV-Strahlen sind jedoch für bestimmte Moleküle und lebende Materie zerstörerisch.
Es ist hier das Cyanoacrylat, das eine sehr starke Haftung ermöglicht, in diesem Fall jedoch dank einer organischen Komponente flexibel bleibt (die, ohne ein Lösungsmittel zu sein, schnell in den geschmolzenen Teilen diffundiert, um zu verhindern, dass sie spröde werden). Beim Drücken härtet der Kleber in wenigen Sekunden aus. Die Elastizität kann 2000% erreichen.
Andere Anwendungen scheinen bei der Herstellung flexibler und sehr dehnbarer Batterien und elektronischer Karten auf der Basis von Hydrogel-integrierten Sensoren denkbar, beispielsweise zum Messen von Vital- oder Stoffwechselzeichen und zur Kommunikation mit externen Geräten.
Laut den Autoren des Artikels könnte dieses Produkt innerhalb von drei bis fünf Jahren auf den Markt kommen.