СОСТАВ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ И УПЛОТНЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК C09J3/14 

Изобретение касается клеев или средств для уплотнения, твердеющих в отсутствии кислорода, на основе смесей сложных эфиров метакриловой или акриловой кислоты и органических гидроиерекисей.

Известно получение клеев, полимеризующихся без доступа воздуха, на основе сложных эфиров диметакриловой или диакриловой кислоты и многоатомных сииртов. При этом жидкий сложный эфир обрабатывается кислородом или к нему добавляется гидроперекись. Известно также применение для тех же целей моноэфиров, метакриловой кислоты и многоато мных спиртов. Однако известные твердеющие в отсутствии воздуха смеси обладают различными недостатками. Так, нродукты, получаемые обработкой кислоподом, недостаточно стойкие. Иеобходимо ностоянно пропускать воздух или кислород, чтобы предупредить сионтанную полимеризацию.

Смеси диэфиров метакриловой или акриловой кислоты с двухатомными спиртами и гидроперекисями, хотя и более стойки, чем вышеупомянутые продукты, но нрн склейке дают лишь небольшую прочность на сдвиг.

но после смешения с гидроперекисями часто обнаруживают недостаточную стойкость при хранении и образуют чувствительные к влаге соединения.

Цель изобретения - новысить физико-механические показатели состава. Это достигается тем, что в качестве исходных сложных эфиров прнмепены эфиры метакриловой или акриловой кислоты и циклоалифатических спиртов. В необходимом случае одна или две СНа-группы циклоалифатического кольца могут быть заменены кислородом.

Предпочтительны составы с содерл анием соединения общей формулы

CH2 CR-C-0--(CH.V-CHR: О

где R-СНз или П,

п-1 пли О,

R-остаток формулы (СН2)4 или (СИ2)з, в необходимом случае замещенный метильными группами, в котором одна или две СП2-группы могут быть замещены кислородом.

НОЛ, . метилолциклопентан, метилолциклогсксаи, борнеол, тетрагидрофурфуриловый спирт или 1,3-диоксо-2,2-диметил-4-метилолциклопентан. Твердеющие смеси могут также содержать различные назваииые ранее сложные эфиры. Этим может, например, устанавливаться желаемая прочность на сдвиг.

Применяемые согласно изобретению сложные эфиры могут приготовляться известным методом, например этерификацией упомянутых сииртов со свободными кислотами или нереэтерификацией метиловых эфиров метакриловой или акриловой кислоты. Некоторые из названных сложных эфиров являются продажными продуктами. При их применении удаленне иногда содержащихся небольщих количеств стабилизаторов необязательно.

Наряду с применяемыми согласно изобретению сложными эфирами метакриловой или акриловой кислоты, к смесям могут добавляться в небольщих количествах, например от 2 до 20%, другие нолимеризующиеся ненасыщенные соединения, в частности пригодны слолсные эфиры акриловой или метакриловой кислоты с одноатомными спиртами, например бутиловым и 2-этнлгексиловым эфиром этих кислот. Кроме того, пригодны другие полимеризующиеся соединения, например сложные эфиры малеиновой или фумаровой кислоты. На свойства клея или средства для уплотнения, а также на получаемые с их помощью соединения благоприятно влияет добавка ненасыщенных полиэфиров.

Для приготовления смесей согласно изобретению могут применяться органические перекиси, производные углеводородов, содержащих от 3 до 18 атомов углерода. Например, пригодны гидроперекись г/ ег-бутила, гидронерекнсь диизопропилбензола. Гидроперекиси должны содержаться в количестве от 0,1 до 20%, предпочтительно от 0,5 до 10%, считая на общую смесь.

Наряду со сложными эфирами метакриловой или акриловой кислоты, замещенных циклоалифатическнх сниртов и органическими гидроперекисями, твердеющие смеси могут содержать стабилизаторы или ускорители. Подходящими стабилизаторами являются, например, гидрохинон, ди-т/зег-бутилгидрохинон.

В качестве ускорителей могут быть применены, например, алифатические или ароматические третичные амины, например триэтиламин, диметиланилин, меркаптаны,в частности октилмеркаптан или додецилмеркантан и др. Ускорители обычно добавляют в малых количествах - от 0,1 до 5%.

Если продукты согласно изобретению предназначены для склеивания и уплотнения стекла, пластмасс или каталитически малоактивных металлов, например цинка, кадмия, высоколегированных сталей или элоксированного алюминия, целесообразно эти материалы предварительно обрабатывать ускоряюще действующими металлическими солями, в частности кафтенатом меди или нафтенато : кобальта.

Эта обработка может, например, производиться путем опрыскивания материалов разбавленными растворами этих солей. Наоборот, не рекомендуется предварительно добавлять такие соли к смесям согласно нзобретению, так как они сильио снижают стойкость нри хранении. К составу согласно изобретению могут добавляться также загустители, пластификаторы и красители, В качестве загустителей

пригодны нолимерные соединения, например, полнметилметакрилат, нолиэтилакрилат и др. Кроме того, в качестве загустителей можно вносить неорганические наполнители, например тонкодисперсную кремнекислоту, силикат

кальция, бентонит, углекислый кальций, двуокись титана.

Составы согласно изобретению на воздухе или в присутствии небольщих количеств кислорода характеризуются отличной стойкостью,

они отличаются лучщей прочностью по сравнению с этим показателем известных составов на сдвиг склеек. После затвердения состав мало подвержен влиянию влажности. Поэтому предлагаемый состав пригоден для склейки

как самих металлов, стекла, форфора и пластмасс, так и их друг с другом. Кроме того, составом согласно изобретению могут заполняться или заделываться тончайщие трещины в упомянутых материалах.

Клей и средства для уплотнения согласно изобретению особенно успещно могут приме-, пяться для соедннения металлов, например железа, стали, элоксированного алюминия, цинка, меди, свинца и кадмия. -Для этого вносят небольщие количества твердеющей смеси между соединяемыми новерхностями, которые накладывают друг на друга так, что воздух или кислород не имеет доступа. Через короткое время, например от 0,5 до 3 час, получают

соединение между названными материалами, которое через 4-48 час достигает окончательной нрочности. В необходимом случае отверждение можно ускорить нагреванием места соединения.

Клей или средство для уплотнения согласно изобретению применяется для фиксации болтов в их ходах, нарезки, для уплотнения болтовых соединений, для закрепления вставных соединений или для уплотнения фланцев.

Пример 1. 90 г тетрагидрофурфурилового эфира метакрнловой кислоты смешивают с 0,0054 3 гидрохинона, 7 г 40%-ного продажного раствора гидроперекиси кумола и 2,0 г триэтиламина. Полученный таким образом состав, помещенный в склянки емкостью 50 см , наполненные на 60%, сохраняет стойкость в течение многих месяцев. Этим составом склеивают очищенные от ржавчины н обезжиренные железные пластины размером 25X

X100 мм, наложенные друг на друга, с поверхностью 2,5 см. Для этого на место склейки наносят одну кайлю (около .0,08 г) состава н склеиваемые пластины сжимают под давлением 0,05 л;г/слг2. Через 3 час прочность на один сдвиг составляет 65 KejcAfl. Через 20 час. :ле склейки прочность увеличивается до 5 . налогично готовят состав без триэтилами, но конечная прочность склейки железных астин достигается за более длительное вре. Через 60 час средняя прочность на сдвиг :тавляет 120 кг/сл-гз. Первым описанным выше составом были 1еены внахлестку на 2 см обезжиренные юминиевые пластины размером 20X100 мм. Я этого между ними вводили одну каплю еси, после чего пластины выдерживали час сжатыми под давлением 0,05 кг/см. едияя прочность на сдвиг составила Пример 2. Готовят состав из 91 г 1,3-диса-2,2-диметил-4 - метилолциклопентаиового ира метакриловой кислоты, 0,0055 г гидронона, 7 г 70%-ного продажного раствора :роперекиси кумола и 2 г триэтиламина. )И комнатной температуре состав остается жким многие месяцы без видимого изменея при хранении в склянках емкостью 50 см , полненных на 60%. Приготовленным составом были склеены, к описано в примере 1, железные пластины, юле 3 час выдерн- ки при комнатной темпегуре средняя прочность на сдвиг различных разцов составила 70 кг/см. Через 20 час здняя прочность увеличилась до 100 кг/см. Пример 3. Готовят состав из 91 г цикло:санолового эфира метакриловой кислоты, 056 г гидрохинона, 7 г 70%-ного нродажнораствора гидроперекиси кумола в кумоле и г триэтиламина. При комнатной темпераDe этот состав остается стойким при хранея многие месяцы в склянках емкостью CMS, наполненных на 60%. Приготовленным составом были склеены, к описано в примере 1, обезжиренные жезные пластины. Через 5 час средняя прочить на сдвиг составила 33 кг/см, через час она увеличилась до 70 кг/см. того, этим составом были склеены эзжиренные алюминиевые пластины размем 20X100 мм внахлестку на 2,0 см, котое выдерживали 30 час под давлением 5 кг/см. Средняя прочность на сдвиг состала 60 кг/см. Пример 4. Готовят состав из 86 г цикло:саиолового эфира метакриловой кислоты, 05 г гидрохинона, 5 г бутилового эфира риловой кислоты и 7 г 70%-ного продажнораствора гидроперекиси кумола и 2 г трн1ламина. Затем в состав вносят 0,05 г флуесцеина. 1риготовленным составом были склеены, к описано в примере 1, железные пластины. |сле 10 час выдержки при комнатной темпегуре средняя прочность на сдвиг составила кг/см. Пример 5. К 81 г тетрагидрофурфурило о эфира метакриловой кислоты, содержато 0,005 г гидрохинона, добавляют 10 г пометилметакрилата (мол. вес около 100000), 7 г 70%-ного продажного раствора гидроперекиси кумола, а также 2 г триэтнламипа. При комнатиой температуре этот состав остается стойким при храпении многие месяцы в иаполненных на 50% склянках емкостью 50 см. Состав в короткое время затвердевает в отсутствии кислорода. Приготовленным составом были склеены, как описано в примере 1, обезжиренные железные пластипы. При этом получена следующая прочность на сдвиг: через 3 час 70 кг/см, через 24 час 130 кг/слг. Этим составом были склееиы обезжиренные алюминиевые пластины размером 20X100 м.и, плогцадью 2,0 сл, которые выдерживали 20шс под давлением 0,05 кг/слс. Средняя прочность на сдвиг составила 85 кг/см П р и м ер 6. Готовят состав из 95 г тетрагидрофурфурнлметакрилата, 0,0057 г гидрохинона и 5 г 40%-ного имеющегося в продаже раствора перекиси метнлэтнлкетона в диметилфталате, как указано в иримере 1. Склеивают листовое железо. Через 18 час средняя прочность на сдвиг составила 120 кг/см. При м е р 7. Готовят два состава для склеивания: а)94 3 цнклогексилакрилата, 0,0057 г гидрохинона, 5 г 70%-ного имеющегося в продаже раствора гидроперекиси кумола в кумоле и 1 г триэтиламнна; б)94 г тетрагидрофурфурилакрилата, 0,0057 г гидрохинона, 5 г 70%-ного имеющегося в продаже раствора гидроперекиси кумола и 1 г триэтиламина. - Пластины листового железа, покрытые каждым из указанных составов, через 20 час оказались крепко склеенными одна с другой. Пример 8. Готовят состав из 95 г тетрагидрофурфурилметакрилата, 0,0057 г хинона и 5 г 75-ного имеющегося в продаже раствора гидроперекиси третичного бутила. С помощью этого состава были склеены внахлестку пластины листового железа размером 25X100 мм. Через 24 час средняя нрочность на сдвиг составила 80 кг/сл1. Пример 9. Готовят состав из 47,5 г днклогексилакрилата, 37,5 г тетрагидрофурфурилметакрилата, 0,0057 г 2,5-ди-трег-бутилгидрохинона и 5 г 70%-ного имеющегося в продаже раствора гидроперекиси кумола в кумоле. Приготовлеиным составом склеивали листовое железо. Через 24 час средняя прочность на сдвиг составила 65 кг/см. Сравнительный опыт. Готовят смесь из 91 г триэтиленгликолевого эфира диметакриловой кислоты, 0,0055 г гидрохинона, 7 г 70%-ного продал ного раствора гидроперекиси кумола и 2 г триэтиламина. Приготовленным составом были склеены, как описано в примере 1, л елезиые пластины. Через 30 час выдержки при комнатной температуре средняя прочность на сдвиг составила 40 кг/см, после более длительной выдерл 7Предмет изобретения

Состав для склеивания и уилотнения, содержащий сложные эфиры акриловой или метакриловой кислоты с введением инициатора полимеризации, загустителя, пластификатора, наполнителей, красителей, ненасыщенных полиэфиров и лопомеров, отличающийся тем, что, с целью повышения его физико-механических ноказателей, в качестве исходнь сложных эфиров применены эфиры акриловс или метакриловой кислоты и циклоалифатич ских спиртов, выбранных из грунпы, содерж щей, циклОГексаиол, алкилзамещенный цикл гексанол, циклопептанол, алкилзамещеннь циклопентанол, метилолциклопентан борнес и тетрагидрофурфуриловый спирт.