Б;1БЛИСТЕКЛ Советский патент 1973 года по МПК C09J5/00 C09J167/07 C09J4/02 C09K3/10 C08F299/02 

1

Изобретение относится к склеиванию, герметизации и уплотнению деталей из различных материалов, например металла, дерева, силикатного и ор1ганического стекла, пластмасс, .кера.мики и резины.

Известен способ склеивания и герметизации, заключающийся в том, что адгезив или герметизирующий состав наносят на поверхность тонким слоем с последующим контактированием поверхностей. В качестве адгезива или герметизирующего состава, отверждающих в отсутствии кислорода воздуха , применяют азотсодержащие моноакрилаты, например диметиламинометакрилат, бутиламиноэтилакрилат, и органическую гидроперекись. Однако композиции на их основе характеризуются низкой адгезией. Так, при использовании таких композиций в резьбовых соединениях в присутствии гидроперекисей через 24 час болты можно раскрутить руками.

Предлагаемый способ основан на применении эфиров на основе акриловой, метакриловой, цианакриловой, а-галоидакриловых кислот и N-алкил, N-арилдиалканоламинов или триалканоламинов, способных самоотверждаться в отсутствии кислорода воздуха без добавления каких-либо ускорителей или ииициаторов и имеющих следующее строение

XRORi

II

CH2 C-COOIlN-RO-Ra

или

X«,

СНг С-СООКЪ1-КОКг

гдеX - Н, СНз, С1, CN, F;

R - двухвалентный алифатический

радикал; RI, Ra - Н ИЛИ

X

СНа-С -СОRa - ал1кил, арил.

Указанные композиции обладают высокой жизнеспособностью и прочностью. Так, диметилакрилат триэтанюламина отверждается между стальными пластинами за два часа. Через 20 час прочность пластин на сдвиг достигает 60 ка/см, а прочность на сдвиг металлических пластин, обработанных моЕЮметакрилатом триэтаноламина, через 20 час- 67 кгс/см.

Величину адгезии герметизирующего или склеивающего слоя можно регулировать количеством свободных ОН-груии в эфире, .которое легко контролируется изменением соотношения реагирующих компонентов при синтезе непредельных зфиров. Для изменения ВЯЗКОСТИ композиций используют различные загустители.

Наилучшим методом получения азотсодержащих эфиров .а, .р - ненасыщенных кислот является переэтерификация в присутствии щелочных катализаторов. В этом случае для получения эфиров используют доступные дешевые вырабатываемые .промышленностью вещества. Процесс проходит с высоким выходом готового продукта.

Предлагаемые в качестве отверждающей основы герметизирующих составов вещества могут и не быть индивидуальными соединениями. Они могут содержать примесь других веществ. Причиной является степень чистоты исходных продукт.ов-,.,,и побочные процессы; технический.тризуаноламин, например, содержит основного, вещества около 60%. Так, при получении диметакрилата триэтаноламина всегда образуются моно- и триметакрилат триэтаноламина.

Пример 1. На обработанную (точность

Состав композиций и их свойства

обработки V10)xH очищенную поверхность стальной пластин размеров 50X20X10 мм наносится капля диметакрилата триэтаноламина, содержащего 0,02 вес. % гидрохинона.

Капля распределяется ровным слоем на /2 часть поверхности пластины, к которой прикладывается другая аналогичная пластина, и в таком нол1ол ении лластины оставляют при комнатной температуре. Через 20 час

на испытательной машине 7МД-2,5 (по ГОСТ 9438-60) определяют прочность отверждаемого слоя на сдвиг, которая равна 44 кго/см-. При использовании композиции диметакрилата триэтаноламина с гидрохиноном (0,02 вес. %

от эфира) и гидропере.кисью кумола (2,0 вес. % от эфира) прочность на сдвиг равна 173 кгс/см. Прочность на сдвиг при использовании композиции между медными пластинами равна 190 кга/см.

Аналогично исследуются и другие композиции (см. табл.).

Пример 2. Уплотнение резьбовых соединений (определение крутящего момента). Для испытания используют стальные бол

ты, укомплектованные гайкой, неокисленные, нормального изготовления М10Х1 с квадратной или шестигранной головкой. Нарезка должна быть без дефектов или стружки.

Примечание. ДМТЭА - диметакрилат триэтаноламина; ММТЭА-монометакрилат триэтаноламина; ТМТЭА - триметакрилат триэтаноламина; ГПК--гидроперекись кумола. При хранении гайка навинчивается на болт на 13- 60 так, чтобы варезка болта выступала 15 мм. Для испытания накладывают достаточное количество монометакрилата триэтаноламина, содержащего 0,02% гидрохинона и 1,2% гидроперекиси кумола так, чтобы покр :рыть 65 полностью выступающую часть нарезки болтов. Отвинчивают гайку до тех пор, пока она не будет на одном уровне с кондом болта и повторно завинчивают ее до тех пор, пока нарезка болта будет выступать на 3-5 мм, чтобы обеспечить полное .покрытие смолой зоны завинчивания. Образцы выдерживаются

при 18-21°С в течение 20 час. После этого отвинчивают гайку посредством динамометрического ключа, определяя значение момента отвинчивания, которое равно 1,2 к.гс1см. Авалогично проверяют и другие композиции.

Время отверждения - это время, в течение которого пластины (применяемые в примере 1) склеиваются так, что их нельзя разъединить при небольшом усилии руками. Если требуется ускорить процесс отверждения, то в эфир добавляют органическую гидроперекись (0,01-4,0% от веса эфира). При добавлении 2% гидроперекиси кумола в диметакрилат триэтаноламина время отверждения эфира снижается до нескольких минут, прочность на сдвиг между стальными пластинами за 20 час достигает 170 /cг/cл. Для увеличения жизнеспособности в эфиры добавляют ингибиторы полимеризации, например гидрохинон, бензохинон. Добавление 0,02 вес. % гидрохинона в диметакрилаттриэтанолалшна увеличивает жизнеспособность до нескольких недель.

Предмет изобрете ii -и я

Способ склеивания и герметизации путем нанесения на склеиваемые поверхности клеящего материала-азотсодержащих моноакрилатов с добавкой инициатора полимеризации с последующим контактированием поверхностей, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности клеевого щва, в анаэробных условиях в качестве азотсодержащих моноакрилатов применяют продукт конденсации эфиров акриловых кислот и моно-ди- или триалканоламинов.