Клей Советский патент 1988 года по МПК C09J3/16 

1

141311

Изобретение относится к химии Полимеров, в частности к эпоксидным клеевым композициям5 обладающим повышенными адгезионными и деформационпы- № характеристиками,

i Композиция предназначена для склеивания и герметизации элементов и |конструкций, эксппуатирующихся под воздействием ударных и вибрационнык Нагрузок, термоперепадов и повышенных (до ) температур. . Целью изобретения является повыше- :ние эластичности и адгезионной проч- IHOCTH.

I В качестве эпоксидианозой смолы использована смола ЭД-20; аминофено |Па - отвердитель . |. Приготовление композиций, i Получение диэпоксида на основе диа рилида Ы,М-ди-(|-карбоксиэтил)анилина i И р и м е р 1. Раствор 193,5 г 1(0,5 моль) дианилида N,N-ди-(-кapбo ссиэтил)анилина, получаемого из ани- |Пина и Н,М-ди(||--карбоксиэтил)анилина5 740,0 г (8,0 моль) эпихлоргидрина КЭХГ) нагревают до 100-110 0 и вьщер- ивают при этой температуре 5 ч (роль .|катализатора процесса взаимодействия |дианилида с ЭХГ выполняет третичный 1атом азота в молекуле дианилида), По- Слученный продукт (эпоксидное число ;4,7%, содержание хлора легкогидроли- зуемого 10,0% хлора омьшяемого 10,, 8 % :Подвергают двухстадийному дегидрохло- рированию 48 г (1,2 моль) едкого нат- ipa (в твердом виде) при 60-65 С. Ди- ;эпоксид, выделяемый известными спосо- ;бами, имеет следующие характеристики: :содержание эпоксидных групп 12,2%,

хлора легкогидролизуемого 2,3%5 хлора .омыляемого 3,9%, Вычислено для C jjHjjNjO эпоксидное число 17,2%,,

Найдено, %: С 71,68; Н 6,70;, N 8,37.

С 72,14; Н

CjoHj NjO.

Вьгчислено,% ,N 8,42.

П р и к е р 2. К(3-Хлор5 ,2 окси- пропил)-за1--1ещенные производные дианилида N,N-ди-(fc-кapбoкcиэтил)-анилина получают в условиях примера 1 (количества реагентов те же); Дегидрохло- рирование осуществляется 40 -45%-нь&{ водным раствором NaOH (56 г/1,4 моль) в пересчете на 100%-ную щелочь (при 35-50 с и атмосферном давлении) Получают диэпоксид с выходом 212 г (85% от расчетного), содержанием эпок32

сидньк групп 13,9%, хлора легкогидро- лизуемого 1j8/ , хлора омьшяемого 2,6%

Найдено,.%: С 72,02; Н 6,67; N 8,46.

Примерз, Н-(3-Хлор, 2 окси- пропил)-замещенные производные дианилида М,Н-ди(-карбоксиэтил)-анилина получают в условиях примера 1 (количества реагентов те же). Конверсию в эпоксид осуществляют 40-45% ным водным раствором NaOH (56 г/1,4 моль) в пересчете на 100%-ную щелочь при 60-80 С с одновременным отгоном азео- тропной смеси ЭХГ-Н О при пониженном давлении. Получают диэпоКсид с выходом 236 г (94,6% от теоретического), содержанием эпоксидных групп 15-,8%, хлора легкогидролизуемого 0,77%, хлора oNfbuiHeMoro 1,71%.

Найдено,%: С 72,28; Н 6,57; N 8,40,

Строение полученного соединения подтверждается также данными ИК-спект роскопии, В ИК-спактрах присутствуют си.п,ьные полосы валентных колебаний при 1630-1645 см° 5 характерные

jQ 5

для амидной группировки

0

5

0

::-iff с- и о

Эпоксидное кольцо глицидилового остатка характеризуется полосами при 860 и 910 см- .

В табл. 1 приведены рецептуры клея.

Композицию по примерам (4-13) получают механическим смещением исходных компонентов в соответствии с рецептурами и последующим отверждением по режиму; -()° С в течение 7 сут. Свойства композиций по изобретению (примеры 4-8), контрольных примеров (9--13) и прототипа приведены в табл.2.

Из данных, приведенных в табл.2, следуетS что предлагаемая композиция превосходит известную значительно по величине деформации при растяжении (fp) в 10 и более раз; по уровню адгезионной прочности ( бро) в 1,5- 1,7 раза| и не уступает по когезион ;.:- характеристикам ( 6 и Е) и теплостойкости ( fepo при 80 и 150 С),

Увеличение концентрации диэпоксида 3 составе композиции (примеры 9,10- 13) приводит к закономерному снижению р 5 05 и повыгаению бр, Е и теплостойкости. Уменьшение же содержания модификатора (пример 8) снижает

314

уровень указанных показателей ( р

и бро )

В табл. 3 приведены параметры качества композиции по изобретению и композиции, не содержащей модификатора (по двум методикам - в пленочных и в блочных образцах). Формула изобретения

Клей, включающий эпоксидную диановую смолу и отвердитель-диэтилентри- аминометилфенол, отличающий- с я тем, что, с целью повьппения эластичности и адгезионной прочности, он дополнительно содержит модифика13

тор-диэпоксид, на основе дианилида N,N-ди-()-кapбoкcиэтил)анилина формулы :

оо

, -IJ-C-CHrCflf -CHrCHrC-lJ-O

СН,- СП-СИ,

I

СИ,

с содержанием эпоксидных групп 12,2- 15,8 Mac.Z при следующем соотношении компонентов, мае.ч,:

Эпоксидная диановая

смола65-75

Диэтилентриамин.ометилфенол24-23

Модификатор25-35

: г в Я Я Ц 1

виэпохсяд ocMoat даики- лидя И.К-ди-О -кврвоксиатЖп) юсппяа ао примерам

1«35

Показателя

Удппяеяив при растяжения,

tf,l

Предел прочности при рав- - яоиерном отрыве, , клеевых соединений сталь ет.З/сггаль ст.З, определея- ая при, С 2042

80 ,150

Прочность при растяжении, bf, НПв

Мопут упругоЬти, В, ГПа .

.5

28,0 12,5 2.0

52,0 о , 83

52,1 59,3 58, 58,2 57,6 18,1 24,0 6,3 ,2 2,3

43,441,036,443,142,328,033,220,018,015,0

20,619,016,120,0.19,812,08,41,82,0.1,03,05,83,3.3,13,01,71,51,21,Г2,0

53,034,552,554,155,036,035,843,953,453,4

0,830,840,830,830,840,630,700,730,340,85

Опр«яслявт в пленочных яа Динамометре типа Попяни,

30

40

Тявлнп 2

Удлинение при растяжении, «,

Пр(очность при растяжении, 6р

Moijynb упругости, Е, ГПа

Пр|едел прочности при равно- ме|рном отрьгее, брр , МПа исходная при ()С

после воздействия 30 термоциклов (-60; ) длительностью по 1 ч

4,5/1,2 59,3/18,0 58,2/21,0 57,6/19,5

52,0/80 53,0/88 54,1/87 55,0/82 0,83/3,1 0,84/3,2 0,83/3,15 0,84/3,1

28,0

30,0

41,0

43,0

43,1

42,3

44,5 45,6

В числителе - в пленочных образцах на динамометре типа Поляки; в знаменателе - в блочных образцах (6р, р ), 9550-71 (Е) .

ТаблицаЗ

41,0

43,1

42,3

43,0

44,5 45,6