КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОГО ОЛИГОМЕРА Российский патент 2013 года по МПК C09J163/02 C08K3/36 C08K3/10 C08K5/54 

Изобретение относится к области клеевых композиций, в частности к клеевым композициям на основе эпоксидного олигомера, предназначенным для устранения дефектов металлоконструкций, емкостей, трубопроводов и т.д., возникающих в процессе их эксплуатации в результате коррозии и механического износа, а также для склеивания металлических изделий.

Известна клеевая эпоксидная композиция [RU 2188840 от 10.09.2002 г., C09J 163/02] на основе эпоксидно-диановой смолы, сложноэфирного пластификатора, дициандиамидного отвердителя и наполнителя (смесь оксида цинка и диоксида кремния и содержит дополнительно оксид кальция).

Наиболее близким техническим решением, выбранным авторами за прототип, является известная клеевая композиция на основе эпоксидного олигомера, аминного отвердителя, например полиэтиленполиамина, и оксидного наполнителя, представляющая собой природную смесь оксидов кремния, алюминия, кальция, железа, магния, калия, натрия, титана [RU 2099381, опубл. 20.12.1997, 6 C09J 163/02]. Однако указанная композиция обладает недостаточной адгезией при склеивании металлов и, возможно, у композиции недостаточная водостойкость и высокий износ.

Задачей изобретения является повышение адгезионной способности (повышение прочности на сдвиг и отрыв) эпоксидной клеевой композиции.

Поставленная цель достигается за счет того, что клеевая композиция содержит в основе эпоксидный олигомер, полиэтиленполиамин, а в качестве наполнителей - диоксид кремния, обработанный γ-аминопропилтриэтоксисиланом, и железо карбонильное (либо оксид железа).

Клеевую композицию готовят смешением при комнатной температуре эпоксидного олигомера ЭД-20 (ГОСТ 1587-84), полиэтиленполиамина (ТУ 2413-357-00203447-99) и наполнителей: железо карбонильное (ГОСТ 13610) или оксид железа (ТУ 2611-023-576-270-01) + диоксид кремния (ГОСТ 22551-77), обработанный γ-аминопропилтриэтоксисиланом.

Обработку диоксида кремния проводят путем его перемешивания в толуольном растворе γ-аминопропилтриэтоксисилана.

Композицию наносят шпателем на приклеиваемый материал. Образец, предназначенный для испытаний на сдвиг, представляет собой две полосы листового материала, склеенные между собой внахлестку. Формы и размеры образцов соответствуют ГОСТ 14759-69. Образец, предназначенный для испытания на отрыв, представляет собой две одинаковые части в виде грибков. Форма и размер образцов соответствуют ГОСТ 14760-69. Склеенные образцы выдерживают до испытания не менее 24 часов под давлением 0,15 МПа.

Испытание прочности клеевого шва на сдвиг и отрыв проводилось по ГОСТ 14759-69, 16760-69, составы композиций приведены в табл.1. Результаты испытаний прочности клеевого шва известных композиций по изобретению указаны в табл.2.

Пример 11-21

На поверхность предварительно обезжиренной и зашкуренной пластины и грибка, изготовленных по ГОСТ 14759-69, 14760-69, наносят шпателем клеевую композицию по примерам 1-10 и сверху под давлением 0,15 МПа прижимают такую же металлическую пластину и грибок. Склеенные образцы выдерживают до испытания не менее 24 часов. Формы и размеры образцов, испытание прочности клеевого шва на сдвиг и отрыв проводят по ГОСТ 14759-69, 14760-69.

Результаты, полученные для клеевых композиций по примерам 1-10, представляют собой соответственно примеры 11-20.

Для сопоставления была взята клеевая композиция указанного выше прототипа и результаты представляют собой пример 21. Результаты испытаний по примерам 11-21 представлены в табл.2.

Влагопоглощение всех полученных эпоксидных клеевых композиций низкое и составляет 0,03-0,06%, а износостойкость не превышает 2%.

Таблица 1 Состав клеевых композиций, мас.ч. № п/п Наименование компонентов Номера примеров 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 Эпоксидный олигомер (ГОСТ 1587-84) 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 2 Полиэтиленполиамин (ТУ 2413-357-00203447-99) 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 3 Диоксид кремния (ГОСТ 8736-93) 200 100         100       4 Диоксид кремния, обработанный γ-аминопропилтриэтоксисиланом     200 100 100 200   100 100 200 5 Железо карбонильное (ГОСТ 13610)   100   200 100 100         6 Оксид железа (III) (ТУ 2611-023-576-270-01)             100 200 100 100

Таблица 2 Адгезионные свойства клеевых композиций № примера Разрушающее напряжение при сдвиге, МПа Предел прочности клеевого соединения при отрыве, МПа 1 2 3 11 13 23 12 13 36 13 13 25 14 10,5 40 15 12,5 38 16 16 45 17 12,5 30 18 10 34 19 14 40 20 90 32 21 1,15 --

Изобретение относится к области клеевых композиций и может применяться для склеивания металлических изделий и устранения дефектов металлоконструкций. Композиция содержит, мас.ч.: эпоксидный олигомер 100, отвердитель 14, диоксид кремния, аппретированный γ-аминопропилтриэтоксисиланом 200, железо карбонильное либо оксид железа 100. Изобретение позволяет повысить прочность при сдвиге и отрыве. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 10 пр.

1. Клеевая композиция на основе эпоксидного олигомера, полиэтиленполиамина и оксидного наполнителя, отличающаяся тем, что в качестве оксидного наполнителя она содержит диоксид кремния, обработанный γ-аминопропилтриэтоксисиланом, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидный олигомер 100 Полиэтиленполиамин 14 SiO₂, обработанный γ-аминопропилтриэтоксисиланом 200

2. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве адгезионной составляющей она дополнительно содержит железо карбонильное при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидный олигомер 100 Полиэтиленполиамин 14 SiO₂, обработанный γ-аминопропилтриэтоксисиланом 200 Железо карбонильное 100

3. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве адгезионной составляющей она дополнительно содержит оксид железа при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидный олигомер 100 Полиэтиленполиамин 14 SiO₂, обработанный γ-аминопропилтриэтоксисиланом 200 Оксид железа (III) 100