КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1998 года по МПК C09J163/00 

Изобретение относится к универсальным клеевым составам холодного отверждения на основе эпоксидной смолы и предназначается для склеивания металлов, древесины, керамики, стекла, жесткой резины, кожи и других материалов как между собой, так и в сочетании друг с другом.

Известна клеевая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу ЭД-20, эпоксидную алифатическую смолу на основе этиленгликоля (ДЭГ-1), аминофенольный отвердитель - продукт конденсации формальдегида и фенола с диэтилентриамином (УП-583) и модификатор - низкомолекулярные полиамидные смолы на основе растительных масел (Л-18, TO-18) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 90
Эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1 - 10
Аминофенольный отвердитель УП-583 - 30
Модификатор - 70
Однако недостатком данной композиции является то, что она обладает недостаточной адгезией, имеет повышенную вязкость, что значительно затрудняет дозировку и нанесение композиции на склеиваемые поверхности. Кроме того, производство аминофенольного отвердителя - продукта конденсации формальдегида и фенола с диэтилентриамином - связано с выделением большого количества сточных вод. - см. ТУ 6-15-1070-82. Клей эпоксидный универсальный.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является клеевая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу ЭД-20, аминофенольный отвердитель - продукт переаминирования смеси 2-; 2,6-бис-; 2,4,6-трис-(диметиламинометил)фенола этилендиамином (Агидол АФ-2) и модификатор - полиоксипропиленполиол с концевыми эпоксидными группами (лапроксид), формулы

с молекулярной массой 4600 при следующем соотношении компонентов, мас.ч. :
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 100
Аминофенольный отвердитель Агидол АФ-2 - 20 - 25
Полиоксипропиленполиол с концевыми эпоксидными группами - 5 - 10
Недостатками данной композиции являются недостаточная адгезия, а также использование в композиции модификатора, который получают сложным двухстадийным синтезом, связанным с большим количеством химически загрязненных сточных вод, очистка и утилизация которых дополнительно повышает затраты на производство лапроксида (авт. св. N 1775453, кл. C 09 J 163/02, 1992)
Задача изобретения - создание клеевой композиции с повышенными адгезионными свойствами.

Это достигается тем, что клеевая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, аминофенольный отвердитель и модификатор, в качестве аминофенольного отвердителя она содержит продукт переаминирования смеси 2-, 2,6-бис-, 2,4,6-трис-(диметиламинометил)фенола смесью диэтилентриамина, триэтилентетрамина и N- β -аминоэтилпиперазина (Агидол АФ-2М), а в качестве модификатора - полиоксипропиленполиол с молекулярной массой 3500-5000 и флотореагент - оксаль или продукт на основе смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров с температурой вспышки 130 - 140^oC, полученный отгонкой легкой фракции с температурой кипения 115 - 160^oC при давлении 5 - 10 мм рт.ст. из флотореагента-оксаля при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидная диановая смола - 100
Указанный аминофенольный отвердитель - 25-35
Полиоксипропиленполиол - 10-25
Флотореагент-оксаль или указанный продукт на основе смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров - 40-55
Задача решается тем, что клеевая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, аминофенольный отвердитель и модификатор, в качестве аминофенольного отвердителя она содержит продукт переаминирования смеси 2-, 2,6-бис-, 2,4,6-трис-(диметиламинометил)фенола смесью диэтилентриамина, триэтилентетраамина и N- β -аминоэтилпиперазина (Агидол АФ-2М), а в качестве модификатора - полиоксипропиленполиол с молекулярной массой 3500 - 5000 и флотореагент-оксаль или продукт на основе смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров с температурой вспышки 130-140^oC, полученный отгонкой легкой фракции с температурой кипения 115 - 160^oC при давлении 5 - 10 мм. рт. столба из флотореагента-оксаля, и дополнительно содержит алифатическую эпоксидную смолу на основе диола и полиола при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидная диановая смола - 90-95
Алифатическая эпоксидная смола на основе диола и полиола - 5-10
Указанный аминофенольный отвердитель - 25-35
Полиоксипропиленполиол - 10-25
Флотореагент-оксаль или указанный продукт на основе смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров - 40-55
что позволяет увеличить адгезионную прочность на 30-45%.

Характеристика веществ. В качестве эпоксидной диановой смолы можно использовать эпоксидные смолы марки ЭД-20, ЭД-22, которые представляют собой продукты конденсации дифенилолпропана с эпихлоргидрином в щелочной среде (ГОСТ 10587-84).

Полиоксипропиленполиол (лапрол), общей формулы

представляет собой гидроксилсодержащий простой олигоэфир на основе окисей пропилена и этилена с молекулярной массой 3500-5000 (Каталог "Олигоэфиры, Изоцианаты. Системы", Черкассы, 1987, с. 3).

Продукт переаминирования смеси 2-, 2,6-бис, 2,4,6-трис-(диметиламинометил)фенола смесью: диэтилентриамина, триэтилентетраамина и N- β -аминоэтилпиперазина под торговым названием "Агидол АФ-2М" выпускают по ТУ 38.302-16-378-90.

Флотореагент-оксаль представляет собой высококипящий побочный продукт (ВПП) производства 4,4-диметилдиоксана, используемого для получения изопрена (Отходы и побочные продукты народно-хозяйственных производств - сырье для органического синтеза, -М.: Химия, 1989).

Продукт на основе смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров с температурой вспышки 130 -140^oC получается отгонкой легкой фракции с температурой кипения 115 - 160^oC при давлении 5 - 10 мм рт. столба из флотореагента-оксаля и используется в качестве пластификатора при производстве линолеума, пеноплена, обувных пластикатов, клеенки и других материалов (ТУ 2493-003-13004749-03).

Алифатическая эпоксидная смола (ДЭГ-1) представляет собой продукт конденсации ди- и многоатомных спиртов с эпихлоргидрином в присутствии щелочи (ТУ 6-05-1823-77).

Композицию для склеивания готовят из смоляной и отверждающей частей в соотношении 1: 1. Смоляная часть клеевой композиции состоит из эпоксидной диановой смолы (по варианту 1) или из эпоксидной диановой и алифатической эпоксидной смол (по варианту 2), а отверждающая часть состоит из смеси аминофенольного отвердителя Агидола АФ-2М, полиоксипропиленполиола (лапрола) и флотореагента-оксаля или продукта на основе смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров с температурой вспышки 130 - 140^oC, полученного отгонкой легкой фракции с температурой кипения 115 - 160^oC при давлении 5 - 10 мм рт. столба из флотореагента-оксаля.

Клеевую композицию можно приготовить непосредственно перед использованием путем одновременного смешения всех компонентов. Отверждение происходит в течение 24 ч при комнатной температуре, после чего проводят испытания предела прочности клеевого соединения при сдвиге по ГОСТ 7762-74.

Примеры конкретного выполнения по заявляемому объекту.

Пример 1 (по варианту 1). К 100 мас.ч. эпоксидной диановой смолы ЭД-20 при комнатной температуре добавляют при перемешивании 20 мас.ч. лапрола с мол.м. 3500, 50 мас.ч. флотореагента-оксаля и 30 мас.ч. Агидола АФ-2М.

Примеры 4, 6, 9, 11, 14, 16 и 19. Композицию готовят аналогично примеру 1, компоненты и их соотношения приведены в таблице.

Пример 2 (по варианту 2). 90 мас.ч. эпоксидной диановой смолы смешивают с 10 мас.ч. алифатической эпоксидной смолы ДЭГ-1, затем в смесь при перемешивании добавляют 10 мас.ч. лапрола с мол.м. 3500, 55 мас.ч. флотореагента-оксаля и 35 мас.ч. Агидола АФ-2М.

Примеры 3, 5, 7, 8, 10, 12, 13, 15, 17, 18 и 20. Композицию готовят аналогично примеру 2, компоненты и их соотношения приведены в таблице.

Состав и свойства композиций по изобретению, а также по прототипу представлены в таблице.

Как видно из примеров конкретного выполнения предлагаемая клеевая композиция (по вариантам) позволяет увеличить адгезионную прочность на 30 - 45% по сравнению с прототипом.

Клеевая композиция предназначена для склеивания различных материалов. В состав композиции входят эпоксидиановая смола, аминофенольный отвердитель, представляющий собой продукт переаминирования смеси 2-, 2,6-бис-, 2,4,6-трис-(диметиламинометил)фенола смесью диэтилентриамина, триэтилентетрамина и N-β-аминоэтилпиперазина (Агидол АФ-2м), и модификатор. В качестве модификатора композиция содержит полиоксипропиленполиол ММ 3500-5000 и флотоагент-оксаль (высококипящий продукт производства 4,4-диметилдиоксана) или продукт на основе смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров, полученный отгонкой легкой фракции с температурой кипения 115 - 160^oC при давлении 5 - 10 мм рт. ст. из флотоагента - оксаля. Композиция может содержать алифатическую эпоксидную смолу на основе диола и полиола. Композиция отверждается при комнатной температуре в течение 24 ч и приобретает повышенные адгезионные свойства. 2 с. п. ф-лы, 1 табл.

1. Клеевая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, аминофенольный отвердитель и модификатор, отличающаяся тем, что в качестве аминофенольного отвердителя она содержит продукт переаминирования смеси 2-, 2,6-бис-, 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенола смесью диэтилентриамина, триэтилентетраамина и N- β-аминоэтилпиперазина, а в качестве модификатора - полиоксипропиленполиол с мол. м. 3500 - 5000 и флотореагент-оксаль или продукт на основе смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров с температурой вспышки 130 - 140^oC, полученный отгонкой легкой фракции с температурой кипения 115 - 160^oC при давлении 5 - 10 мм рт. ст. из флотореагента-оксаля, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
Эпоксидная диановая смола - 100
Продукт переаминирования смеси 2-, 2,6-бис-, 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенола смесью диэтилентриамина, триэтилентетрамина и N- β-аминоэтилпиперазина - 25 - 35
Полиоксипропиленполиол - 10 - 25
Флотореагент-оксаль или продукт на основе смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров - 40 - 55
2. Клеевая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, аминофенольный отвердитель и модификатор, отличающаяся тем, что в качестве аминофенольного отвердителя она содержит продукт переаминирования смеси 2-, 2,6-бис-, 2,4,6-трис-(диметиламинометил)фенола смесью диэтилентриамина, триэтилентетраамина и N- β-аминоэтилпиперазина, а в качестве модификатора - полиоксипропиленполиол с мол. м. 3500 - 5000 и флотореагент-оксаль или продукт на основе смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров с температурой вспышки 130 - 140^oC, полученный отгонкой легкой фракции с температурой кипения 115 - 160^oC при давлении 5 - 10 мм рт. ст. из флотореагента-оксаля и дополнительно содержит алифатическую эпоксидную смолу на основе диола и полиола при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидная диановая смола - 90 - 95
Алифатическая эпоксидная смола на основе диола и полиола - 5 - 10
Продукт переаминирования смеси 2-, 2,6-бис-, 2,4,6-трис-(диметиламинометил)-фенола смесью диэтилентриамина, триэтилентетраамина и N- β-аминоэтилпиперазина - 25 - 35
Полиоксипропиленполиол - 10 - 25
Флотореагент-оксаль или продукт на основе смеси диоксановых спиртов и их высококипящих эфиров - 40 - 55-