Разновидности суперклеев, их свойства и применение

После того, как был придуман суперклей, процесс ремонта многих бытовых изделий значительно упростился. Наносить такие составы проще простого, они мгновенно сохнут и скрепляют детали намертво. Суперклеи идеально подходят для большинства популярных материалов, не разъедают их и не вызывают деформации.

История изобретения клея

Суперклей начинал свою историю в 1942 году. Именно в это время американский химик Г. Кувер при проведении опытов с цианакрилатом получил новое вещество с уникальными клеящими способностями. Изначально цели создать клей у ученого не было, он трудился над совершенствованием прозрачного пластика для оптики, работая на компанию «Кодак». Поэтому суперклей, как побочный продукт, был на некоторое время оставлен без внимания.

Вспомнили о цианакрилатном составе через 9 лет при поиске универсального клея с водостойкими и теплостойкими свойствами для авиастроения. В то время он получался слишком липким и портился, если даже немного контактировал с влагой. После обширной работы Гарри Кувер с коллегами усовершенствовали состав и получили качественную основу для клея.

Еще спустя 7 лет, в 1958 году, суперклей появился на рынке под маркой Eastman 910. Но популярным он стал не сразу, а только после выхода телевизионной передачи о его свойствах. Изобретатель смазал суперклеем трос и металлический стержень, соединил их, а после высыхания повис на конструкции в воздухе – силы состава хватило для выдерживания веса человека. После патент на производство суперклея был отдан компании National Starch, а позже его стали выпускать многие марки.

Особенности состава суперклея

Молекулярная формула является одинаковой для всех цианакрилатных клеев: CH2 = C(CN)COOR. Это – жидкий мономер цианакрилатов, или эфир цианакриловой кислоты. R – радикал, им может выступать этил, метил, бутил и иные одновалентные радикалы, в зависимости от чего меняются технические характеристики клея. В любом суперклее присутствует до 97-99% цианакрилата, а также следующие вещества:

• пластификаторы – придают суперклею эластичность,
• стабилизаторы – сохраняют клей довольно жидким до нанесения и обеспечивают нужные свойства после застывания,
• загустители – обеспечивают необходимую густоту и консистенцию геля,
• модификаторы – необходимы для усиления водостойкости суперклея до уровня D3-D4, термостойкости (дивинилбензол, циклопентадиен и прочие),
• усилители адгезии – увеличивают прочность сцепления клея (ПВА, полиакрил),
• активаторы отверждения (нужны при недостаточной влажности) или ингибиторы отверждения (для предотвращения самопроизвольной полимеризации),
• мелкодисперсные порошки металлов – для улучшения проведения электричества.

В отличие от других клеевых составов, суперклеи не содержат органических растворителей. Это делает их более безопасными для человека, а также пригодными для склеивания металла. В продаже можно найти разные наименования суперклеев, которые поставляются в форме блистеров, тюбиков, баночек, клейких лент. У них есть общая черта: малый объем упаковки, ведь после ее вскрытия даже при незначительном снижении герметичности клей из гелевого быстро становится вязким, потом и вовсе портится.

Свойства и технические характеристики суперклея

Суперклей нередко называют «секундный клей», его особенностью является очень быстрое застывание на воздухе, на пальцах рук. Сколько сохнет суперклей? Обычно затвердевание состава происходит за 5-60 секунд, но до полного отверждения и начала эксплуатации требуется 6-24 часа. При невысокой влажности отверждение суперклея может затянуться до пары минут, зато при контакте с водой и большой влажности оно происходит почти моментально.

Прочие свойства и характеристики средства:

• клей прочно держит детали даже при нанесении тонкого слоя, главное – плотно прижать основания,
• шов суперклея выносит высокие нагрузки – до 150-250 кг/кв. см,
• высохший суперклей представляет собой полупрозрачную среднеэластичную массу,
• большинство суперклеев выдерживает температуры в диапазоне -60…+80 градусов, весьма морозостойкие, не реагируют на действие бензина, масел, спирта,
• некоторые составы не только отлично работают на морозе, но и являются термостойкими, не портятся при температурах до +250 градусов,
• суперклеи без введения специальных добавок слабо проводят ток и могут служить электроизолирующими составами,
• наносить средства можно при наличии зазоров до 0,1 мм, хотя у некоторых суперклеев отмечается повышенная вязкость, потому они могут заделать зазоры до 0,25 мм (более крупные щели лучше заполнять эпоксидным или полиуретановым составом),
• расход суперклеев очень низкий – каплей можно покрыть круг диаметром 2,5 см,
• большинство составов являются однокомпонентными, но в продаже также есть двухкомпонентные суперклеи.

Клеевые средства характеризуются высокой силой сцепления со многими материалами, в том числе при соединении разнородных поверхностей. Они подходят для пластика, стекла, дерева, металла, резины, керамики. Суперклеи можно применять на вертикальных, горизонтальных, наклонных изделиях. Не подходят только для тефлона, силикона, полиэтилена, также запрещается склеивать ими посуду, контактирующую с пищей.

Лучше не допускать контакта клеевого шва с ацетоном, диметилсульфоксидом, изопропанолом, поскольку суперклеи проявляют неустойчивость к этим веществам. Прочность стыка на излом будет не слишком большой, так как эластичность состава средняя.

Сферы применения суперклеев

Обычно клеи на основе цианакрилата используются там, где нужно скорее склеить и быстро высушить изделия, например, при установке окон для фиксации уплотнителей, при креплении радиодеталей, узлов приборов, оптики, микросхем. В быту многие радиолюбители пользуются клеем собственного изготовления на основе суперклея и соды: при смешивании компонентов смесь мгновенно превращается в твердый «пластик» и накрепко соединяет проводки, детали. Такой же смесью можно своими руками заделывать трещины, сколы, ямки.

Области использования суперклея разнообразны:

• ремонт обуви, кожгалантереи,
• изготовление конструкций в стоматологии, ортопедии,
• создание украшений,
• рекламное производство,
• строительство,
• канализационная сантехника,
• склеивание резинотехнических изделий,
• приборостроение,
• герметизация разных узлов,
• холодная сварка полимеров, эластомеров.

Есть даже медицинский суперклей – аналог БФ-6. Им пользуются для заклеивания ран, быстрой остановки кровотечений, пропитки перевязочных материалов. Некоторые суперклеи при нанесении на бумагу, картон, иные составы, содержащие целлюлозу, вступают в экзотермическую реакцию. Поэтому на указанных поверхностях нужно вначале попробовать суперклей на малозаметном участке и только потом применять его для работы.

Как правильно работать с цианакрилатным суперклеем – порядок действий

Любое склеивание предметов суперклеем можно сделать в домашних условиях, для этого не надо иметь специальных навыков. Инструкция по работе с ним проста, важно производить все действия быстро – времени на корректировку положения деталей почти не останется. Только на мягких, гигроскопичных материалах склеивание суперклеем происходит медленнее, и можно будет исправить их расположение в течение 30-120 секунд.

Крупные зазоры и трещины до начала скрепления нужно заполнить бетонной пылью, сухой штукатуркой или содой, а затем капнуть туда суперклей – дефекты сразу окажутся заполненными плотной белой акрилоподобной массой. Поверхность следует помыть, удалить всю грязь, жир. В качестве очистителя и удалителя жира можно использовать ацетон или спирт. Далее порядок работы с суперклеем таков:

• верхней частью колпачка проткнуть металлическую защиту на тюбике,
• на абсолютно сухое основание нанести немного суперклея, прочно прижать вторую деталь,
• начинать склейку от центра к краям, иначе внутрь шва может попасть воздух,
• прижать детали на 10-30 секунд,
• оставить изделие сохнуть.

По завершении работы нужно оттереть носик тюбика от суперклея, плотно закрутить его. Открыть, если крышка приклеилась, флакон будет проблематично, поэтому чистить его надо тщательно.

Растворимость суперклея и техника безопасности

Если суперклей загустел, разбавить его не получится. В любом случае при контакте с воздухом он мгновенно твердеет. При попадании клея на непредназначенные для этого поверхности и материалы разбавить его тоже трудно, есть риск повреждения основания. Как средство для удаления суперклея можно применять ацетон, иной органический растворитель, но удается очистить изделие не всегда. Можно приобрести специализированную смывку, самой лучшей по праву считается «Космофен». Заменить смывку можно нитрометаном.

При работе с суперклеем не стоит надевать хлопковые перчатки. При их пропитывании есть риск начала экзотермической реакции с появлением ожога. Лучше применять обычные резиновые перчатки. Комнату следует тщательно проветривать: несмотря на низкую токсичность, многие суперклеи испускают малоприятный запах. При попадании в глаза нужно хорошо промыть их чистой водой и сразу обратиться к врачу!

Производители клеев

Суперклеи выпускают практически все известные производители подобной продукции, как зарубежные, так и отечественные. Вот наиболее популярные марки:

1. «Контакт». Суперклей плюс праймер. Средство реализуется в комплекте с праймером, предназначено для скрепления сложных и разнородных материалов, в том числе пластиков ABS, PP, PE. Праймер увеличивает поверхностную активность материалов, чем повышает адгезию суперклея. Основной состав наносится на поверхность после полного испарения праймера.
2. «Момент Супер Эпокси». Данный суперклей является двухкомпонентным и не включает цианакрилата, вместо него в составе присутствует эпоксидная смола. Оба компонента (смола и отвердитель) помещены в удобные шприцы, из которых можно выдавить их строго дозировано. Суперклей «Момент» идеален для склеивания фарфора, хрусталя, дерева, глиняных изделий, пластика, металла, драгоценных камней.
3. «Супер Хват». Еще один эпоксидный двухкомпонентный суперклей, подходящий для металлов и сплавов, стекла и керамики, декоративных и облицовочных плит. Может использоваться в промышленных целях. Суперклей не дает усадки, малотоксичен, допускается его применение в качестве шпаклевки, герметика.
4. «Монолит». Это один из самых дешевых суперклеев, при этом имеющий достойное качество. Чаще всего состав применяется для ремонта обуви, подклеивания каблуков, подошв. Суперклей надежно скрепит кожу, кожзам, винил, пластмассу и металл, древесину и все ее производные.
5. «Суперклей 505 Универсальный сверхпрочный». Средство затвердевает за 20 секунд, абсолютно прозрачное, годится для всех материалов, кроме тефлона, стиропора, полипропилена и полиэтилена. Минусом суперклея является жесткость клеевого шва, который плохо выдерживает нагрузки на излом. Разновидностью средства является «Суперклей 502», отличающийся более высокой термостойкостью.
6. «Мастер». Данный суперклей скрепляет керамику, фарфор, пластик, металл, кожу, резину, картон и дерево. Реализуется в мини-упаковках по 3 г, а также целыми блистерами, в которых находится 12 тюбиков/3 г.
7. «Крокс 301». Универсальный суперклей для любых материалов, обеспечивает надежную скрепление на долгий срок. Герметизирует, заполняет трещины и сколы. Имеет очень удобный аппликатор, защищенный от застывания состава в канале.
8. «Супер Момент Профи». Надежный стойкий суперклей, упакованный в многоразовую бутылочку с удобной крышкой. Устойчив к влаге, является термостойким, пригоден для любых материалов, кроме очень мягкой кожи, полиэтилена, полипропилена, тефлона, силиконовой резины. Также суперклей этой марки не применяется на глазированных поверхностях.
9. Loctite. Быстро полимеризующийся состав на основе цианакрилата, имеет низкую вязкость. Суперклей предназначен для любых материалов, особенно, для трудно поддающихся склеиванию. Его стабильность в меньшей степени зависит от влажности воздуха, чем у других клеев. Минус – высокая цена.
10. 5 Second Fix. Другие названия клея – пластик-сварка, жидкий фиксатор пластика. Имеет оригинальный дизайн в виде ручки с тонким наконечником, которая оснащена аккумулятором и ультрафиолетовым излучателем. После нанесения средства нужно посветить на него около 5 секунд, что серьезно повышает прочность клеевого шва.
11. Wurth Klebfix. Конструкционный клей для монтажа и ремонта, удобно открывается и закрывается, снабжен системой для предотвращения проливания. Флакон имеет дозатор, и клей наносится строго по каплям. Качество склеивания данным составом – на высшем уровне.

Советы и рекомендации

В заводской упаковке средства хранятся 6-12 месяцев в зависимости от конкретной марки. Дешевые суперклеи обычно быстро застывают после первого применения, и хранить начатый тюбик не имеет смысла. Для продления срока годности можно поставить плотно закрытый флакон в холодильник.

Случается, что суперклей попадает на кожу, и удалить пятна бывает довольно трудно. Опасности такое явление не представляет, потому можно спокойно, за несколько раз отмыть руки теплой водой с мылом. Если очистить кожу нужно срочно, стоит использовать вдвое разведенный водой Димексид, раствор соды, спирт, растительное масло. Суперклеи – недорогие и надежные помощники в доме, с их помощью можно провести ремонт любого изделия в короткие сроки без особых временных и финансовых затрат!