重曹と瞬間接着剤を使うと

Question

硬く固まります。
このとき、重曹と瞬間接着剤との間で何が起きているのですか。
化学的な変化、過程を教えて下さい。

psa29 · Accepted Answer

瞬間接着剤の成分は一般的にαーシアノアクリレートです。
空気中の微量の水分が開始剤として働き、アニオン重合することにより原料のモノマー（αーシアノアクリレート）が高分子量のポリマー（ポリαーシアノアクリレート）に変化することにより固まります。
水が開始剤ならば、アニオン重合における対（たい）イオンは当然ながら水素イオンです。
重曹を加えると大量のナトリウムイオンが供給されます。
もしアニオン重合の活性点近くにナトリウムイオンが供給されれば、
対イオンが水素イオンからナトリウムイオンに交換される可能性があります。（活性点の安定性が変化すると考えられる。）
それにより硬化速度（重合速度）が変化する可能性はあると思います。
＊一般的に活性点が安定なほど重合速度は遅くなります。
　対イオンがナトリウムイオンになり安定性が増せば、硬化速度は遅くなると考えられます。
この現象に必要なナトリウムイオン量は活性点に到達するのならば、極微量なので、ほとんどの重曹は単純に充填材的に働いているのではないでしょうか？

ちなみに空気中の水分量が多いほど重合速度は速くなりますが、その分生じる高分子の分子量は低下するので硬化物は脆くなります。
重合速度と硬化物の分子量とは一般的に相反するのです。

psa29 · Answer

αーシアノアクリレートの硬化メカニズムはアニオン重合ですから、活性点はアニオン（陰イオン）です。
空気中に湿度として微量に含まれる水分が電離して、水酸化物イオン（OH-）がαーシアノアクリレートの二重結合に付加します。
すると付加された部分が陰イオンとなります。
陰イオンの近傍には陽イオンが引き寄せられます。（この場合水素イオン）
この活性点近傍に存在する陽イオンが対イオンですね。

これらイオン対の間に新しいモノマーが侵入し、活性点がモノマーに付加し続けることによって重合が進行します。
安定なイオン対の陰イオンは侵入してきたモノマーへの付加能力が低いので重合は遅くなるのではと考えています。

さて、重曹を入れて硬化させる場合、重曹は極性が高いので水分を含んでいます。
その水分も開始剤（重合を開始する機能があるもの）の働きが当然あります。
それ故、厚いものでも硬化しやすくなると思われます。

>余った重曹は充填剤的になるということですかね？
  →はいそうだと思います。
　重曹自体はイオン結合で硬いので充填材として働いた場合、硬化物の硬度は高くなる可能性があると思います。
　（硬化物内部にイオン結合ネットワークの形成）

水分が多く入って硬化速度が速くなり過ぎると接着作業が難しくなるので適度に硬化が遅くなった方が良いですね。
（私自身は試したことがないので、実際に硬化速度がどのように変化しているかの実感はありません。）

接合物の強度は内部の充填材との密着性や気泡など欠陥部の有無、接合部の形状などに左右されますので、本当に強くなっているかはよくわかりません。（硬度と強度が全く同じという訳ではない）
硬化物の分子量が高くなることは、一般的に強度発現には有利です。

ポリαーシアノアクリレートは一般のプラスチックに比べると極性が高く、それ故吸水率が高いでしょうから、硬化物は湿度に弱いと予想されます。
充填材として重曹を含んだ硬化物は、より水分を吸収すると予想されるので湿気による強度低下は大きくなると思います。

nabe710 · Answer

週間接着材は酸性でして、接着部分に塗布しますと空気と触れ中和され硬化します。
ですので、接着剤を厚塗りしますと空気に触れにくい内部はなかなか固まりません。
密着しない部分の接着、厚塗りはお避け下さいと注意書きがあるのはこのためです。
また、キャップをしてファスナー付きの袋に入れ保管するよう記載があるのも、この「空気に触れないように」するための配慮。
新品が店頭に長く陳列されていて固まらないのも、当然容器内でも固まらないのも、使い古しが長期間後に固まり使えなくなるのも、すべては空気に触れるか否かの違い＝中和させるか否かの違いです。

重曹と混ぜますと、重曹はアルカリ性ですので、中和が促進され厚塗りでも内部まで早く硬化します。
が、接着材だけの物と比べて硬度や接着力が増すことはありません。

acnc · Answer

接着剤の中に重曹が入り込み強度があがります。
新しい物に変化したわけで無いですね

重曹と瞬間接着剤を使うと

瞬間接着剤の成分は一般的にαーシアノアクリレートです。

αーシアノアクリレートの硬化メカニズムはアニオン重合ですから、活性点はアニオン（陰イオン）です。

週間接着材は酸性でして、接着部分に塗布しますと空気と触れ中和され硬化します。

接着剤の中に重曹が入り込み強度があがります。

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

関連するカテゴリからQ&Aを探す

このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング

マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング