КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ (ЕЕ ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК C09J163/02 C09D163/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к клеям, применяемым для склеивания разнородных материалов с разными коэффициентами температурного расширения, в качестве грунтовочного подслоя под лакокрасочные покрытия на теплоизоляционные материалы для сохранения их целостности, в узлах, испытывающих вибрационные, ударные нагрузки, воздействие температур от минус 150 до плюс 250^oС (кратковременно).

Из патентной литературы известна клеевая композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, низкомолекулярную полиамидную смолу с аминным числом 300 и наполнители (см. , например, авторское свидетельство 590976, кл. С 09 J 163/02 от 05.06.64 г., опубликовано в 1983 г.).

Однако известная клеевая композиция обладает недостаточной эластичностью и адгезионной прочностью в условиях все возрастающих требований по этой части.

Задачей данного изобретения является создание клеевой композиции с достижением технического результата в виде повышенной эластичности и адгезионной прочности.

Данная задача решается тем, что клеевая композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, низкомолекулярную полиамидную смолу с аминным числом 300 и наполнители, в соответствии с изобретением дополнительно содержит олигоэфирэпоксиды общей формулы

со значением n = 1-7 и соответственно m = 3 и

m = 1 и

при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
эпоксидная диановая смола - 36-40
низкомолекулярная полиамидная смола - 35-38
наполнитель - 10-15
олигоэфирэпоксид со значением m=1 - 8-10
олигоэфирэпоксид со значением m=3 - 15-20
Данная задача решается также тем, что клеевая композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, низкомолекулярную полиамидную смолу с аминным числом 300 и наполнители, в соответствии с изобретением дополнительно содержит олигоэфирэпоксиды общей формулы

со значениями n=1-7 и соответственно m = 3 и

и m = 1 и

и смесевой отвердитель аминного типа, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
эпоксидная смола диановая - 35-38
низкомолекулярная полиамидная смола - 19-21
смесевой отвердитель аминного типа - 7-8
наполнитель - 15-20
олигоэфирэпоксид со значением m=1 - 8-9
олигоэфирэпоксид со значением m=3 - 15-18
Композиции предлагаемых составов готовятся следующим образом.

По первому варианту
В смеситель вводят навески эпоксидной диановой смолы, в качестве модифицирующей добавки используют олигоэфирэпоксиды марки Лапроксид с массовой долей эпоксидных групп 15-20% с низкой динамической вязкостью 5-200 мПа•с. Навески эпоксидных смол тщательно перемешивают в течение 30-40 мин.

К приготовленной смеси добавляют навеску отвердителя низкомолекулярной полиамидной смолы марки ПО-300 с аминным числом 300, тщательно перемешивают. В количестве, необходимом для достижения необходимой вязкости и тиксотропных свойств в композицию добавляют навеску наполнителя и все тщательно перемешивают до получения однородной массы.

С указанной клеевой композицией готовят соответствующие образцы и проводят механические испытания для экспериментальной проверки физико-механических свойств.

Определение предела прочности клеевых соединений при равномерном отрыве производят в соответствии с ОСТ 92-1476-78 и при сдвиге - в соответствии с ОСТ 92-1477-78 на образцах из алюминиевого сплава АМг6.

Для изготовления образцов клеевых соединений бобышки диаметром 35 мм и пластинки размерами 20х70х2 мм из алюминиевого сплава подвергают пескоструйной обработке. Затем образцы дважды обезжиривают ацетоном ГОСТ 2768 или нефрасом ГОСТ 8505 и просушивают.

Приготовленный клей наносят на обе склеиваемые поверхности образцов и склеиваемые поверхности соединяют. Между склеиваемыми поверхностями не допускаются зазоры более 0,5 мм. Образцы клеевых соединений отверждают при температуре 20-25^oС, удельном давлении 0,05-0,1 МПа в течение не менее 5 суток, затем проводят испытания (не менее 5 образцов) при температуре 15-35^oС.

За результат определения принимают среднее арифметическое значение пяти определений с точностью до 10%.

Определение разрушающего напряжения и относительного удлинения при растяжении проводят в соответствии с ГОСТ 14236 на образцах из отвержденного клея в виде пленок-полосок толщиной 0,2-0,5 мм.

Было изготовлено 6 клеевых рецептур (таблица 1), а также известная композиция-прототип.

По второму варианту
Для получения клеевой композиции с меньшим временем отверждения (в течение 2-3 сут) в предлагаемой композиции ( 2) часть отвердителя ПО-300 была заменена отвердителями аминного типа марки М-4, марки АФ-2 и 620. При этом прочность клеевых соединений при температуре 20^oС даже несколько увеличилась, особенно при склеивании образцов из углепластика, что, по-видимому, объясняется образованием полимерной составляющей клеевого слоя с большей степенью сшивки. Этот механизм действия добавленного отвердителя аминного типа подтверждает некоторое снижение эластичности клеевого шва. При этом относительное удлинение клея снижается с 5-7 до 3,4-4,0%. Однако это является благоприятным фактором, так как в некоторых случаях применения клея в соединениях, находящихся в высоконагруженных узлах, снижает вероятность ползучести.

В таблице 2 показаны составы и результаты испытаний клеевой композиции 2 (по второму варианту - с добавлением смесевого отвердителя аминного типа), где также можно отметить достижение положительного технического результата и по повышению эластичности, и по адгезионной прочности по сравнению с прототипом.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к клеям, применяемым для склеивания разнородных материалов с разными коэффициентами температурного расширения, в качестве грунтовочного подслоя под лакокрасочные покрытия на теплоизоляционные материалы для сохранения их целостности в узлах, испытывающих вибрационные, ударные нагрузки. Клеевая композиция по варианту I содержит эпоксидную диановую смолу, низмолекулярную полиамидную смолу с аминным числом 300, наполнитель и олигоэфирэпоксиды общей формулы

со значением n=1-7 и соответственно олигоэфирэпоксид со значением m=3 и

и 8-10 мас.ч. олигоэфирэпоксида со значением m=1 и
По второму варианту клеевая композиция содержит эпоксидную диановую смолу, низкомолекулярную полиамидную смолу, наполнитель, отвердитель, олигоэфирэпоксид со значением m=1 и олигоэфирэпоксид со значением m= 3. Определенное соотношение компонентов клеевой композиции обеспечивает повышение эластичности и адгезионной прочности. 2 c. п.ф-лы, 2 табл.

1. Клеевая композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, низкомолекулярную полиамидную смолу с аминным числом 300 и наполнитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит олигоэфирэпоксиды общей формулы

со значением n= 1-7 и соответственно со значениями m= 3 и

и m= 1 и

при следующем соотношении компонентов, мас. ч. :
Эпоксидная диановая смола - 36 - 40
Низкомолекулярная полиамидная смола - 35 - 38
Наполнитель - 10 - 15
Олигоэфирэпоксид со значением m= 1 - 8 - 10
Олигоэфирэпоксид со значением m= 3 - 15 - 20
2. Клеевая композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, низкомолекулярную полиамидную смолу с аминным числом 300 и наполнитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит олигоэфирэпоксиды общей формулы

со значением n= 1-7 и соответственно со значениями m= 3 и

и m= 1 и

и отвердитель аминного типа при следующем соотношении компонентов:
Эпоксидная диановая смола - 35 - 38
Низкомолекулярная полиамидная смола - 19 - 21
Отвердитель аминного типа - 7 - 8
Наполнитель - 15 - 20
Олигоэфирэпоксид со значением m= 1 - 8 - 9
Олигоэфирэпоксид со значением m= 3 - 15 - 18