Клей Советский патент 1984 года по МПК C09J3/16 C08L63/00 

ю

;о ел Изобретение относится к одноком нентным эпоксидным клеевым компози циям, содержащим латентные (скрыты отвердители - соли 4,4-диаминодиф нилметанас дикарбоновымм кислотам и используемым для склеивания металлов,реактопластов в радиотехнике, приборостроении. Известно эпоксидное связующее для препрега, содержащее в качестве отвердителя соль 4,4 -диаминоди фенилметана и фталевой кислоты Г13 Однако известная композиция обл дает недостаточной жизнеспособност 10-12 сут (при жизнеспособности пр прега на основе этого связующего б месУ, а также низкой теплостойкостью клеевых соединений. Прочнос при сдвиге клеевых соединений стали Ст.З на указанной композиции со ставляет 9,5 МПа при 20°С и 3,5 МП при .125°С. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению композиция, являющаяся связующим для препрега и состоящая из эпоксидной смолы и соли 4-4-диаминодифенилметана и малеиновой кислоты в качестве отвердителя С 2. Однако известная композиция обладает невысокой жизнеспособностью .6-8 сут при комнатной температуре (при жизнеспособности препрега на основе этой композиции 6 мес), а также низкой теплостойкостьго и вод стойкостью клеевых соединений. Цель изобретения - повышение жизнеспособности клеевых композиций и увеличение теплостойкости и в достойкости KJieesbix соединений. Поставленная цель достигается тем,что клеевая композиция, включаю щая эпоксидную смолу и отвердитель - соль 4,4 -дис1минодифенилметана и дикарбоновой кислоты, в ка честве соли 4,4 -диаминодифенилметана и дикарбоновой кислоты содер жит соль 4 ,4 -диаминодифенилметана и щавелевой кислоты формулы Г 4 / V- . L ц -I г Нз -и ;/-снг-6 у- Нз -Гоос-соо при следующем соотношений компонентов, мае.ч: Эпоксидная смола100 Соль 4,4 -ди-аминодифенилметана и щавелевой кислоты26-50 Клей может также дополнительно содержать в клеевой композиции плас тификатор для придания композиции необходилщх технологических свойств Содержание пластификатора составляет 5,0-60,0 мае.ч на 100 мае.ч. эпоксидной смолы. В качестве пластификатора могут использоваться известные как низкомолекулярные,, так и высокомолекулярные пластификаторы. Низкомолекулярными пластификаторами являются эфиры фталевой кислоты: диоктилфталат (ГОСТ 8728-77), диаллилфталат (ТУ 6-09-896-75), олигоэфиракрилаты марок ТГМ-3(6-16-2010-76)-диметакриловый эфир триэтиленгликрля, МГФ-9(6-01-450-76)-продукт конденсации фталевого ангидрида, триэтиленгликоля и метакриловой кислоты, В качестве высокомолекулярных пластификаторов могут использоваться олигоэфируретандиэпоксиды марок ППГ-ЗАК(ТУ 38-103410-78) и ПЭФ-ЗАК (ТУ 38 103410-78), .а также поливинилацетапи, например поливинилбутираль марки К (ГОСТ 9439-73). Олигоэфируретандиэпоксид марки ППГ-ЭАК представляет собой продукт последовательного присоединения к полиоксипропилендиолу марки Лапрол 2002 двух молей 2,4-толуилендиизоцианата, а затем двух молей глицидола. Молекулярная масса ППГ-ЗАК 2400, содержание эпоксидных групп 3,65%. Олигоэфируретандиэпоксид марки ПЭФ-ЗАК представляет собой продукт последовательного присоединения к полиокситетраметилендиолу (полиФуриту I двух молей 2,4-толуилендиизоцианата, а затем двух молей глицидола. Молекулярная масса ПЭФ-ЗАК 1400, содержание эпоксидных групп 6,5%. В качестве эпоксидных смол используют известные эпоксидные смолы, например эпоксидиановые олигомеры марок ЭД-20(ГОСТ 10597-76), ЭД-8(ГОСТ 10597-76), эпоксиноволачные, например, марки УП-643 ТУ(6-05-1585-77) или их смеси. Смола ЭД-20 представляет собой продукт конденсации эпохлоргидрина и дифеНИЛолпропана, молекулярная масса 390-430, содержание эпоксидных групп 19,9-22,0%. Смола ЭД-8 - продукт конденсации эпихлоргидрина с дифенилолпропаном, содержание эпоксидных групп 9 - 10%, молекулярная масса 900-1100. Смола УП-643 представляет собой продукт конденсации эпихлоргидрина с -новолачной феноформальдёгидной смолой, содержащий 22,0% эпоксидных групп. Соль 4 ,4.-диаминодифенилметана и щавелевой кислоты (оксолат 4,4 -диаминодифенилметана/ получают следующим образом. ГотоЪят 10-15%-ные растворы эквиолярных количеств 4,4-диаминоифенилметана и щавелевой кислоты в органическом растворителе (ацетона, тилацетате, метилэтилкетоне), сливают растворы, перемешивают 3-5 мин ри комнатной температуре, затем бразовавшийся осадок фильтруют на воронке Блюхера, промывают раствори телем, сушат сутки при 25 t 5°С. Выход соли 90-95 мас.%. Соль представляет собой аморфный порошок светло-желтого цвета с т.пл. 190-192 0, растворикый в воде не растворимый в кетонах, сложных эфирах, углеводородах. Найдено, %: С 60,8; Н 4,92, N 9,5. N,0. -.2,5; Вычислено, %: С 6 Н 5,55} N 9,73, Строение соли подтверждено также методом ИК-спектроскопии. В ИК-спектре соли имеются полосы поглощения 1310 и 1580 см, соответствующие валентным колебаниям ионизированной карбоксильной группы , полосы поглощения группы rNHj - 1680 (деформационные колебания) и 2620. см (валентные колебаний), а также характерные для бензольных колец полосы поглощения 820; 1520 и 1630 . В спект ре соли отсутствуют полосы поглощения, соответствуюцще свободной карбоксильной группе щавелевой кислоты а также полосы поглощения первичной аминогруппы исходного 4,4-диам нодифенилметана. Клеевые композиции готовят следующим образом. Взвешенные количества эпоксидной смолы и оксалата 4,4 -диаминодифенилметана тщательно перетирают до получения однородной массы. Композиции представляют собой вязкие массы светло-коричневого цвета, лег наносимые шпателем. Склеивание плас тин из стали Ст.З, имеющих размеры согласно ГОСТ 14759-69, проводят в течение 2,5 ч при 135°С и давлении 0,05 - 0,2 МПа. Составы и свойства предложенной и известных клеевых композиций приведены в таблице За показатель теплостойкости клеевых соединений принята величина предела /три сдвиге клеевых соединений стали Ст.З при .С. Как видно из таблицы,предложенная клеевая композиция значительно . превосходит известные композиции по жизнеспособности, а также по теплостойкости и водостойкости клеевых соединений.. Использование других солей щавелевой кислоты в качестве латентных отвердителей клеевых композиций не позволяет достичь поставленной цели. Так, известная клеевая композиция, содержа1Дс1Я 100 мае.ч эпоксидиановой смолы ЭД-20 и 25 мае.ч. соли м-фенилендиамина и щавелевой кислоты 3 имеет предел прочности на Ст.З при сдвиге при 20°С - 11,5 МПа, а при 125с - 8,7 МПа. Уменьшение предела прочности при сдвиге на Ст.З после выдержки клеевых соединений в воде в течение 7 сут составляет 27%. Таким образом, известная композиция СЗ также уступает предложенной по тепло- и влагостойкости. Предложенную клеевую композицию можно использовать взамен клея марки БФ-4 (базовый вариант) при склеивании ферритов в электронной промышленности. Клей БФ-4 не обеспечивает необходимую прочность склеивания, которая составляет 15,0 МПа при 20°С и 1,0 МПа при 125°С, что приводит к высокому проценту брака при склеивании. Кроме того, клеф БФ-4 содержит пожаровзрывоопасный и токсичный растворитель (этиловый спирт) в количестве 87-90% и требует двухслойного нанесения с.сушкой промежуточных слоев перед склеиванием. Использование предложенной клеевой композиции взамен клея БФ-4 при склеивании ферритов позволяет снизить процент брака на 8-10%, уменьшить трудоемкость и токсичность процесса склеивания.

КЛЕЙ, включающий эпоксидную смолу и отвердитель - соль 4,4-диаминодифенилметана и дикарбоновой кислоты, отлича.ющийс я тем, что, с целью повышения жизнеспособности клея, увеличения . теплостойкости и водостойкости клеевых соединений, он содержит в качестве соли 4,4-диаминодифенилметана и дикарбоновой кислоты соль 4,4 -диаминодифенилметана и щавелевой кислоты формулы I Нз11-

Состав композиций, мае.ч.

100,0 100,0

100,0 -30,0 100.,0/-20,0 100,0

70,0 Продолжение таблицы