Клей Советский патент 1980 года по МПК C09J3/14 C08L67/06 

- .I: -:,; изобретение относится к области по --:.. , ...., ..-.,.. -,,,-, . - ., лучения синтетических клеев холодного отверждения на основе ненасыщенных полиэфиров, применяемых для быстрого склеивания различных поверхностей. Применение клбев основано на отверждении ненасыщенных полиэфиров мономвграми, в качестве которых широко применяют стирол, метилметакрипаг, аллиловые эфиры дикарбоновых кислот, в .присутствии инициаторов и ускорителей отверждейия., Наибольшее распространеннее получили инициирующие системы перекись бензоиладимегяланилин и гидроперекись изопропилбензола-нафтанат кобальта i , Однако низкая прочность клеевых соединений значительно ограничивает возмоли ностн применения композиций на основе ненасыщенных полиэфиров в ка ч ее ТвеКонструкционных клеев дrtя металлов и они применяются, в основном, для склеивания неметаллических материалов 2 . Наиболее близким по технической ности И достигаёмбМу результату к предлагаемому является клей, включающий попидйэтилет гликопьмалейнатфталат, отверждающий мономер-стирол, инициатор сополимеризации - перекись бензоила и ускоритель сополимеризации - диметипа- НИЛИН 13 . Однако он имеет низкую прочность (сопротивление сдвигу клеевых соединений из стали - 5,6 МПа) и большое время отверждения 24-72 ч.. Цель изобретения - повысить прочность клеевого шва и сократить время отверждения. Поставленная цель достигается тем, что, клей, включающий полидиэтйленгликольмалеинатфталат, отверждающий мономер, перекись бензоила и ускоритель сопопимеризации, содержит в качестве отверждаюшего мономерй акриловую кислот и в качестве ускорителя сопопимеризации продукт взаимодействия диглицидиланилина и акриловой кислоты в молярном соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:„

Ненасыщенный полиэфирпопидиэтипенгпикопьмапеинатфталат60 - 70

Акриловая киспога30-40

Пройукт взаимодействия диглиципиланилина и акриповой кислоты в молярном соотношении 1:10,2-2,0 Перекисьбензоила2-4 Клей имеет начальную вязкость 6-12 при 20 С. Время отверждения клея 2-4 ч при 20 С. Сопротивление сдвигу леевых соединений стали ст. 3 26,028,0 МПа (260-280 кгс/см).: Введение в клей акриловой кислоты олее 40 мае.ч. и менее 30 .ч. резio снижает 4мзЭикр-механическщ св от вержденных клеевых соединений из-за нарушения соотношения содержания двойных связейненасыщенного полиэфира и отверждающето мономера, вступающих в сополимёрйзацию. При снижении содержания отверждаюшего мономера менее 30 мас.ч., значительно повышается вязкость клея, что затрудняет его использование. . . . ,....„...,, . ,

Введение в клей продуктов взаимодействия диглицидиланипина и акриловой кислоты менее 0,2 мае,ч. не обеспечивает быстрого отверждения клея и достаточно ; высокой прочности клеевых соединений, а введение свыше 2,0 мае.ч/снижает время жизнеспособности клея до 4-6 мин, чтго зат|)Удняет его применение, а также в результате очень быстрого разложения инициатора сопопимеризации значительно ухудшаются физико-механические свойства клеевых соединений.

Содержание в клее перекиси бензоила менее 2 мае.ч. не обеспечивает достаточHijriS скорЬСТЬ/оГВ жйения, а йвёденйе перекиси бензоипа свыше 4 иве.ч. резко снижает жизнеспособность клея и физикомеханические свойства клеевых соединений.. , , ,...„..-;

Продукт взаимодействия диглицидипанилина с акриловой кислотой представляет собой прозрачную тбмно-коричневую жидкость с вязкостью 180-250 П при , растворимую е большинстве органических растворителей и мономерах. Эпоксидное число 14-16.

Продукт взаимодействия дигпиютдиланилина и акриловой кислоты получают путем постепенного введения акриловой ткйспоть в диглйайдйланилин при температуре BOL-IOO C в течение 1-2 ч при мо пярном соотношении компонентов 1:1.

При введении в клей продукта взаимодействия диглицйдиланилина и акриловой ислоты он выйолняёт две функции: является ускорителем разложения инициатора опопимеризации - перекиси бензоила, что обеспечивает быстрое отверждение клея при температурах 15-25 С, вступает в реакцию химического взаимодействия сополимеризации е ненасыщенным полиэфиром и отверждающим мономером за счет двойных связей остатков акриловой кислоты, а также участвуют в реакции хик ического взаимодействия с карбоксильными группами ненасыщенного полиэфира за счет эпоксидных групп. В результате этого повышаются физико-механические свойства клеевых соединений по сравнению со свойствами клеевых соединений, полученных при отверждении ненасыщенного полиэфира в присутствии ускорителя дйметиланилина.

Введение в клей акриловой кислоты в качестве отверждающего мономера обеспечивает высокую скорость отверждения при 15-25 С за счет активной сополимеризации с ненасыщенным полиэфиром и высокую прочность клеевых соединений, так как отвержденный клей имеет повыщенное содержание полярных функциональных групп.

Клей приготовляют следующим образом: полйдиэтйленгликольмалёинатфталат растворяют при 50-70°С в акриловой кислоте. Перед склеиванием в раствор добавпяк т инициатор- перекись бензоила и затем ускоритель - продукт взаимодействия дигпицидиланилина с акриловой кислотой. Жизнеспособность и время отверУждения клея определяется е момента добавления ускорителя, Вязкость клея можно повысить введением неорганических наполнителей-маршалита, гипса, алв.бастра и др.

Прим ер 1. Состав клея, мае.ч.: Полидиэтиленгликодьмалеинатфтапат 60

Акриловая кислота40

Продукт взаимодействия диглицйдиланилина и акриловой кислотыО,2

Перекись бензоила2

Оклеивание проводят следующим образом: на зачищенные наждачной бумагой пластины из стали ст. 3 наносят клеи и затем пластины соединяют .внахлест и помещают в приспособленйе кассетного ти- , па, обеспечивающего давление О,10,2 МПа. 5 Размер пластин 60x20x2 ждениепроводят при . Ж ность клея 50-6О мин. Физико-механические свойс соединений представлены в. таб П р и м е р 2. Состав кле ПолидиэтилентяикольмалеинатфгалатАкриловая кислота Продукт взаимодействия диглипидиланилина и акриловой кислоты Перекись бензоила Время гелеобразования клея при Примерз. Состав кле ПолидиэтиленгликольмалеинатфталатАкриловая кислота Продукт взаимодействия диг лицидиланнлина и акриловой Время гелеобразоваиия клея при 20 С 7-8 мин. П р и м е р 4. Состав клея, мае.ч.: ПояидиэтиленгликольмалеинатфталагАкриловая кислота Продукт взаимодействия диглицидиланилина и акриловой кислоты Перекись бензоила Время гелеобразования при 2О°С,12-14 мин. П р и м е р 5. Состав клея, мае.ч.: ПолидиэтиленгликольмалеинатфталатАкриловая кислота Продукт взаимодействия диглицидиланилина и акриловой кислоты Перекись бензоила Наполни тель-маршалит

Из представленных в таблице результатов видно, что сопротивление сдвигу клеевых соединений стали ст. 3 для предлагаемого клея в 4-6 раз превышает сопротивление Сдвигу клеевых соединений. известной клеевой композиции. Процесс отверждения клея завершается в ойноВном за 2-4 ч и после выпержки в течение этого врекгени прочностные свойства

достигают высоких значений, а при д;альнейшей выдержке до 24 возрастают незначительно.

55 Применение предлагаемого клея для соединения различных деталей позполит повысить надежность конструкции, сократить время склеивания и повысить производительность труда. 717 При эймеяе в кпеевых композициях стйройй и диметапанипина на акрипоьую кис потзГ и продукт взаимбдейств дигпицидипанипинаи акрЙповой кисЬотЁт снижается токсичность и йожароопасность кпея. изобретениЦ , . Кпей, включающий попйдиэтипенгпикольмапеинатфтапат, отверждаюший МОномер, перекись бензЬипа и ускоритель СбпвпйЙ тзации, о т п и ч ш li и с я тем, что, с цепью увейичения прочности клеевого шва и сокращения времени отверждейия, он содержит в качестве верждаюшего мономера акртповую кислоту и в качестве ускорителя сопЪлимеризации продукт Взаимодействия д1 ;Шйдиланилина с акриловой кислотой в мо,„ - --ir

.,«-...,l- :falx

й - лгХ-г 78 пярном соотношении 1:1 при спедугошем соотношении компонентов, мае.ч.: Попидиэтипенгпикопьмапе-. инатфтапат60 - 7О Акриповая кислота30-40 Продукт взаимодействия дй гпицидипанилина с акриловой кислотой0,2-2,0 Перекись бензоила2,О-4,0 . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Справочник по пиастическим массам под ред. Катаева В. М., т. 2, М., Химия, 1975, с. 119. 2. Кардашов Д, А. Синтетические клеич М.,Химия1 1976, с. 185-187. 3. Клеевые композиции на основе ненасыщейныгх смол. Л., ЛДНТП, 1971, с. 4 (прототип). fl