Цианакрилатный клей, он же супер-клей, несомненно хорошо знаком любому попаданцу.
История цианакрилатного клея началась в годы Второй мировой войны. Гарри Кувер работал в B.F. Goodrich Company над получением прозрачных полимеров для оптических прицелов, и в качестве одного из мономеров получил этилцианакрилат
Полимер на его основе показал интересные свойства, но с этилцианакрилатом оказалось сложно работать, потому что он быстро полимеризовался под действием следов влаги. Об этом мономере Кувер вспомнил позже, когда перешел в компанию Eastman Kodak, где работал над термостойкими полимерами для замены плексигласа в фонарях реактивных самолетов.
Студент, которому был поручен синтез этилцианакрилата, попытался измерить показатель преломления продукта — для этого каплю вещества помещают между стеклянными призмами рефрактометра. Призмы при этом мгновенно склеились, и тут наконец потенциал этого вещества как клея стал очевиден.
В 1951 г. был получен патент, и клей стал выпускаться под маркой Eastman 910. Вскоре патент был продан фирме Loctite, в 1971 г. появилось название Super Bonder, а затем цианакрилатные клеи под разными названиями стали производится во всем мире.
Синтез цианакрилатов начинается с хлоруксусной кислоты. Она известна с 1843 г. и получается при пропускании хлора через горячую уксусную кислоту на солнечном свету. Затем хлоруксусную кислоту превращают в эфир взаимодействием с этиловым спиртом, а затем замещают хлор на цианидную группу действием цианистого натрия или калия.
Полученный цианоуксусный эфир по каплям добавляют к подогретому формалину в присутствии катализатора (0.5% пиперидина или другого вторичного амина). При этом получается этилцианоакрилат, который из-за высокой реакционной способности сразу полимеризуется. Смесь олигомеров отделяют и нагревают в вакууме для деполимеризации (~200 градусов), отгоняя мономерный этилцианакрилат.
Этилцианоакрилатом можно клеить в чистом виде, но обычно добавляется ~10% полиметилметакрилата для загущения, и 0.1-0.5% стабилизаторов (гидрохинона и кислоты), с которым срок хранения клея увеличивается до 1-2 лет.
Цианакрилат мгновенно полимеризуется при сжатии между двумя поверхностями за счет следов влаги, хотя клеевое соединение получается умеренной прочности (около 100 кг/см2) и не очень стойкое к воде и повышенной температуре.
Все наверняка сталкивались мо способностью супер-клея намертво склеивать пальцы. Это свойство нашло применение в медицине — бутил- и октилцианакрилаты используются для быстрой остановки кровотечения и закрытия ран.
Таким образом, попаданец, организовавший самую базовую химическую промышленность, без особых проблем сможет начать производство цианакрилатного клея, однако будет ли в нем реальная потребность, является большим вопросом.
Одно из первых назначений суперклея (цианоакрилата) — быстрое закрытие ран у американских солдат во Вьетнаме. Это применение вновь станет востребованным в постапокалиптическом мире: когда под рукой нет стерильных хирургических игл и ниток, а рану нужно закрыть, чтобы не попала смертельно опасная инфекция. Сначала рану нужно хорошо промыть и дезинфицировать — возможно, чистым спиртом, который вы сами выгнали. Затем стяните края раны вместе и нанесите суперклей только на поверхность кожи, чтобы скрепить края и не дать ране раскрыться.
???
Суперклей+сода.
Просто к сведению. Многие не знают, но если у вас сломалась деталь из пластика, например, пластик авто (просто гемор у меня с этим был — ни один клей не брал) или детская игрушка, то вам может помочь состав из соды и суперклея. Склеиваемые части обезжириваются, на каждую из них наносится щепотка соды, излишки которой удаляются, затем наносится суперклей (Цианоакрилат). 3 секунды и поверхности склеиваются если не навсегда, то очень надолго. Максимальный слой соды — 3 мм., потом делается новый слой. Излишки соды удаляются сдуванием. Излишки получившегося полимерного состава удаляются напильником или наждачной бумагой (полимер очень твердый). Можно восстановить поврежденную деталь, как на рисунке ниже. Очень бюджетно и реально работает.
…
просьба добавить, что сода + суперклей выделяют токсичный газ. Работать необходимо с осторожностью и вне жилых помещений.
…
Один только ньюанс. лучше после того как высохнет покрыть лаком или любым другим покрытием герметичным. Сода продолжает вытягивать влагу из воздуха, а суперклей в присутствии воды становится хрупким и менее цепким, со временем начнёт трескаться и крошится.
…
интересно, но цианокрилат затвердевает от воды 😀
…
А ещё я смотрел видео профессионального авторемонтника — и он делал ровно наоборот: капал клей, и только потом сыпал соду.
Дело в том, что сода создаёт очаг, вокруг которого твердеет клей. И если сначала сыпать, а потом капать, есть шанс, что клей затвердеет раньше, чем протечёт через порошок.
Посему сначала капля клея, потом посыпать соды, после чего сдуть остатки порошка и по новой.
…
СУПЕР НН. Литр копейки стоит. Можно всю машину сломать и заклеить.
…
Работаю сервисником 5 лет, всю жизнь клеил пластик следующим образом: Стык — Диэхлоретан, вокруг стыка цианокрилл + бетонная крошка, и никаких газов, да и бетон по-прочнее соды будет
…
Применение соды неоправданно, вещество химически реактивное. Суть склеивания в том, что частички порошка склеиваются между собой в прочный массив.
Для этого подойдёт взять любой мелкий порошок, хоть мука или песок. Но лучше всего дубут держать опилки, напиленные из той же пластмассы. Сам пользуюсь этим методом уже лет 10.
Сейчас даже не надо ничего пилить. Крошки пластмассы продаются в упаковках специально под склейку дихлорэтаном или цианакрилатом.
Хороший вариант наполнителя — портландцемент
Постоянно так работаю — опилки (пыль) из того что ремонтируется (пластик, фарфор, дерево…) и СК. Капля СК. засыпаем порошок, спателем формируем, дуем…повторяем)
По поводу синтеза — сейчас прорабатываем варианты синтеза акриловой кислоты в РФ. Все грустно. Акрилаты в больших обьёмах — это БОЛЬШАЯ химия и это конец 19 века минимум))) Нитролаки проще на порядок и их тоже для ран пользуют….
Насчёт сода-циакрин.
Имхо аналог ближайший смесь сода — грифталевая смола. Применялась для фиксации кристаллов полупроводника на подложку для распиливания на пластины.
Потом Гребёнку из пластин полупроводника на подложке погружали в воду где клеевая масса благополучно разваливалась.
Говоря о клеях, нельзя не упомянуть такой легендарный клей, как карбинольный. Он появился прямо перед Великой отечественной войной, и сразу нашел применение в самых разных областях.
История карбинольного клея началась в 1936 г., когда Иван Николаевич Назаров, работая над докторской диссертацией в Институте органической химии РАН, обнаружил способность одного из полученных им веществ — этинилвинилдиметилкарбинола — при хранении полимеризоваться в твердую прозрачную массу, плотно пристающую к стеклу.
Полимеризация происходила очень быстро, в течении нескольних часов, при добавлении небольшого количества перекисных инициаторов, и Назаров предложил использовать карбинол для склеивания оптических элементов вместо дефицитного канадского бальзама. Вскоре выяснилось, что новый клей может надежно склеивать практически любые материалы (кроме меди) в любых сочетаниях. По сути, это был первый универсальный синтетический клей.
Активное внедрение клея, названного карбинольным, проходило в годы войны, зачастую в полевых условиях. Клеем ремонтировали трещины в эбонитовых баках аккумуляторов, склеивали детали самолетов, заделывали пробоины в бензобаках и даже трещины в блоках цилиндров двигателей. После войны клей активно применяли в промышленности и строительстве — например, им приклеена мраморная облицовка на некоторых станциях Московского метрополитена.
С освоением эпоксидных клеев (первый эпоксидный клей горячего отверждения запатентован в 1943 г.; клеи, способные отверждаться без нагревания появились несколько позже) популярность карбинольного клея сильно уменьшилась, однако карбинольный клей производят даже сейчас.
Производство карбинольного клея это достаточно простой процесс. Для начала ацетилен пропускается через водный раствор хлорида меди (I) и хлорида аммония, при этом происходит димеризация с получением винилацетилена, газа с температурой кипения 5 градусов. Затем винилацетилен реагирует с ацетоном в присутствии катализатора — порошка гидроксида калия — с образованием карбинола, который далее очищается перегонкой в вакууме. Карбинол выдерживается около суток при 60 градусах для предварительной полимеризации, при достижении желаемой вязкости полимеризацию останавливают, добавляя стабилизатор (какое-нибудь фенольное соединение, например, гидрохинон). Полученный карбинольный сироп можно хранить длительное время, а перед склеиванием нужно добавить катализатор (2-3% перекиси бензоила или 1-2% азотной кислоты) и при необходимости наполнитель (обычно использовался цемент). Клей затвердевает за несколько часов, а полную прочность набирает за 2-3 дня.
Отвержденный клей устойчив к воде, бензину, маслу, имеет хорошие электроизоляционные свойства. Прочность клеевых соединений металлов карбинольным клеем около 120-150 кг/см2 на сдвиг, прочность сохраняется в диапазоне от -60 до 75 градусов.
Такой клей мог бы быть крайне востребован в начале XX в. особенно для зарождавшейся тогда авиации, поскольку к этому моменту производсто ацетилена было хорошо налажено. С другой стороны, акрилатные или эпоксидные клеи, которые появились в 40-х или 50-х годах и имеют лучшие свойства., могли бы быть внедрены даже раньше. Собственно, за пределами СССР карбинольный клей практически не использовали.