Mechanical characterization of anaerobic adhesives

Anaerobic adhesives are polymers whose base monomer is acrylate or methacrylate; they polymerize via a radical reaction in the absence of oxygen and in the presence of an active surface. Their study is interesting because they have good wetting and penetration characteristics, corrosion of metals is reduced due to the absence of oxygen, and they are resistant to chemicals. Unlike other sealants, anaerobic ones not only flow into surface irregularities, but also cure to form a hard, durable, non-migrating seal. Thus, they are used as valve seats, electrical conduit fittings, threadlockers, impregnants for porous or cracked castings, weld leaks, and gaskets. In the characterization of anaerobic adhesives, the conditions required for polymerization (absence of oxygen and the presence of at least one active surface) are limitations to the study of their intrinsic mechanical properties using conventional testing methods. An ad hoc method has been devised using a single active surface and an oxygen-free environment to achieve complete polymerization of anaerobic adhesives. Through the use of scratch and tensile tests on the same dog-bone shaped specimen, a correlation between depth of penetration and elastic modulus was sought. The results show that it is possible to prepare anaerobic samples for the scratch test, and thus this test can be used to characterize these materials. In addition, the existence of a correlation between elastic modulus and penetration depth was confirmed, and a model was adapted to describe the collected data.

Gli adesivi anaerobici sono polimeri il cui monomero di base è l'acrilato o il metacrilato; polimerizzano attraverso una reazione radicalica in assenza di ossigeno e in presenza di una superficie attiva. Il loro studio è interessante perché hanno buone caratteristiche di bagnabilità e penetrazione, la corrosione dei metalli è ridotta a causa dell'assenza di ossigeno, e sono resistenti agli agenti chimici. A differenza di altri sigillanti, quelli anaerobici non solo scorrono nelle irregolarità della superficie, ma curano anche per formare un sigillo duro, durevole e non migrante. Così, sono usati come sedi di valvole, raccordi per condotti elettrici, frenafiletti, impregnanti per fusioni porose o incrinate, perdite di saldatura e guarnizioni. Nella caratterizzazione degli adesivi anaerobici, le condizioni richieste per la polimerizzazione (assenza di ossigeno e presenza di almeno una superficie attiva) sono limitazioni allo studio delle loro proprietà meccaniche intrinseche utilizzando metodi di prova convenzionali. Un metodo ad hoc è stato ideato utilizzando una singola superficie attiva e un ambiente privo di ossigeno per ottenere la completa polimerizzazione degli adesivi anaerobici. Attraverso l'uso di prove di graffio e di trazione sullo stesso provino a forma di osso di cane, è stata cercata una correlazione tra la profondità di penetrazione e il modulo elastico. I risultati mostrano che è possibile preparare campioni anaerobici per lo scratch test, e quindi questo test può essere utilizzato per caratterizzare questo tipo di materiali. Inoltre, è stata confermata l'esistenza di una correlazione tra il modulo elastico e la profondità di penetrazione, ed è stato formulato un modello per descrivere i dati raccolti.