Sự di trú ra bề mặt kết dính của cyanoacrylate

Con lăn cao su truyền động

Cyanoacrylate di trú ra bề mặt kết dính được đặc trưng bởi lớp bột trắng gần đường liên kết, ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của sản phẩm. Hiện tượng này xảy ra khi các phân tử cyanoacrylate thoát khỏi khối chất kết dính và phản ứng với hơi nước trong không khí xung quanh để hình thành lớp bột trắng ở bề mặt ngoài gần đó. Ba nguyên nhân chính của hiện tượng này là dùng dư chất kết dính, tốc độ kết mạng chậm và độ ẩm tương đối của không khí thấp.

Khi dùng dư chất kết dính, tỉ số bề mặt trên thể tích của chất kết dính quá thấp và ẩm trên bề mặt sẽ không đủ để trung hòa chất ổn định trong chất kết dính. Hơi cyanoarylate sẽ thoát khỏi khối chất kết dính và phản ứng với hơi nước trong không khí, hình thành lớp bột trắng. Giảm lượng chất kết dính bằng cách dùng vòi lỗ mịn khi sử dụng.

Vận tốc kết mạng chậm cũng gây nên kết quả tương tự. Cyanoacrylate ở ngoại biên của mối nối sẽ có đủ thời gian để kết mạng với ẩm sẵn có từ không khí và sau đó hình thành lớp bột trắng. Vận tốc kết mạng chậm có thể là kết quả của việc dùng dư chất kết dính, hoặc bởi lớp lắng đọng có tính axit trên bề mặt của chất nền. Các giải pháp được đề nghị là thiết kế các mối nối rất khít với nhau để đạt được đường liên kết mỏng, vì thế sẽ tăng vận tốc polymer hóa hay sử dụng các chất hoạt hóa hỗ trợ kết mạng.

Độ ẩm tương đối của không khí thấp (ít hơn 20%) cũng thúc đẩy sự di trú vì ít ẩm trên bề mặt không đủ để chất kết dính kết mạng hoàn toàn. Độ bền kết dính tốt nhất đạt được khi độ ẩm tương đối nằm giữa 40% và 60%. Độ ẩm cao hơn sẽ tăng nhanh quá trình kết mạng nhưng có thể ảnh hưởng đến độ bền liên kết. Các biện pháp khắc phục như sử dụng thêm các chất hoạt hóa để tăng nhanh sự kết mạng, đặt một thùng nước gần khu vực sản xuất để tăng độ ẩm tương đối cục bộ.

Ngoài các biện pháp trên, ta có thể sử dụng cyanoacrylate khối lượng phân tử lớn. Các cyanoacrylate này được dùng cho những ứng dụng cần bề mặt ngoài liên kết đẹp, hoặc cho lắp ráp điện tử hoặc điện tinh xảo. Do có khối lượng phân tử lớn, chúng có độ bay hơi thấp, ít mùi nên phù hợp cho môi trường làm việc hạn chế, không thông gió. Chúng kết mạng chậm hơn các loại ethyl và methyl thông thường nên có nhiều thời gian hơn để lắp ráp các chi tiết yêu cầu sự thẳng hàng.

Tóm tắt từ tài liệu Handbook of Rubber Bonding, Bryan Crowther, iSmithers Rapra Publishing, 2003, trang 280 – 281

(vtp-vlab-caosuviet)