Компаунд для клеев и композиционных материалов

 

Использование: при получении универсального или специализированного термостойкого клея, композиции для ремонта металлических и неметаллических конструкций, деталей, механизмов, термостойкого композиционного материала при изготовлении различных изделий, мастер моделей, литьевых и пресс - форм. Сущность изобретения: компаунд для клеев и композиционных материалов включает, мас. ч: эпоксидную смолу 100; наполнитель 20 - 2500; карборансодержащий полиэтиленполиамин 7,1 54,2. Компаунд может дополнительно содержать модифицирующую добавку производные карборана общей формулы R1CB10H10CR2 где R1 и R2 одинаковые или различные органические заместители, при этом R1 Н, алкил, арил, алкенил, простой или сложный эфир, кислота R2 алкил, арил, алкенил, простой или сложный эфир, кислота в количестве 0,06 100,0 мас.ч. на 100 мас. ч. эпоксидной смолы, а также олигоамид продукт конденсации димеризованных кислот льняного таллового или соевого масел с диэтилентриамином, триэтилентетрамином или тетраэтиленпентамином в количестве 6,6 95,0 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы. Компаунд малотоксичен, имеет рабочую температуру до 450°С, кратковременно выдерживает до 600°С, обладает прочностью при сдвиге клеевого шва до 28,0 МПа при разрыве до 60 МПа при сжатии до 130,0 МПа. 2 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к получению компаундов для клеев и композиционных материалов холодного отверждения на основе эпоксидных смол, предназначенных для использования в качестве универсального или специализированного термостойкого клея, композиции для ремонта металлических и неметаллических конструкций, деталей, механизмов и других изделий в различных областях промышленности и бытового хозяйства, а также в качестве термостойкого композиционного материала для изготовления различных изделий, мастер-моделей, литьевых и пресс-форм.

Известны клеевые композиции на основе эпоксидных смол, содержащие наполнители. Например, клеевая композиция на основе эпоксидно-фурановой смолы, в состав которой входят 39-50 мас. различных минеральных наполнителей, отвердитель моно-, ди- и полиамины [1] Отвержденная композиция обладает прочностью на сжатие до 100 МПа, на сдвиг клеевого шва (адгезия) до 6,0 МПа, рабочую температуру (максимальную температуру, при которой не происходит потери массы материала) до 120оС, выдерживают кратковременно (при потере массы 5%) до 200оС.

Эта клеевая композиция имеет низкие физико-механические и адгезионные характеристики, невысокие рабочую температуру и термостойкость.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является клеевая композиция на основе эпоксидно-фенольных смол, содержащая пластификатор до 20% отвердитель до 60 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы, в качестве отвердителя используют низкомолекулярные амиды и наполнители сульфат магния, сажу, молибден и другие в общей сложности от 49 до 54 мас. [2] Рабочая температура композиции от 115 до 155оС, кратковременно до 210оС, прочность клеевого шва на сдвиг до 12 МПа, на сжатие до 90,0 МПа.

Недостатком этого состава являются невысокие термостойкость, механические и адгезионные свойства.

Целью изобретения является разработка малотоксичных компаундов для клеев и композиционных материалов холодного отверждения с повышенной термостойкостью и высокими механическими и адгезионными свойствами.

Цель достигается тем, что компаунд для клеев и композиционных материалов, включающий эпоксидную смолу, отвердитель и наполнитель, содержит в качестве отвердителя карборансодержащий полиэтиленполиамин при следующем соотношении компонентов, мас.ч. Эпоксидная смола 100 Наполнитель 20-2500 Карборансодержащий полиэтиленполиамин 7,1-54,2 Компаунд может дополнительно содержать модифицирующую добавку производные карборана общей формулы: R1CB10H10CR2, где R1 и R2 одинаковые или различные органические заместители, при этом R1 Н, алкил, арил, алкенил, простой или сложный эфир, кислота; R2 алкил, арил, алкенил, простой или сложный эфир, кислота в количестве 0,06-100 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы.

Компаунд также может дополнительно содержать олигоамид продукт конденсации димеризованных кислот льняного, таллового или соевого масел с диэтилентриамином, триэтилентетрамином или тетраэтиленпентаамином в количестве 6,6-95,0 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы.

В качестве эпоксидных связующих используют различные эпоксидные смолы диановые, производные бисфенола A (-O-C6H4-C(CH3)2-C6H4-O-), алифатические эпоксиды и т.д.

Отвердитель компаунда карбонарсодержащий полиамид (ПЭПАК) или его смесь с олигоамидами продуктами конденсации димеризованных кислот (димератов) льняного (Л), таллового (Т) или соевого (С) масел с диэтилентриамином (Л-, Т- или С-18), триэтилентетрамином (Л-, Т- или С-19) или тетраэтиленпентаамином (Л-, Т- или С-20). В различных рецептурах компаундов содержание отвердителя составляет от 7,0 до 100,0 мас.ч. на 100,0 мас.ч. эпоксидной смолы.

В качестве наполнителя используют порошки различных металлов и сплавов сферической или осколочной форм (железо, алюминий, медь, бронза, вольфрам, цинк, латунь и т.д.), неметаллические порошки и волокна (бор, карбид бора, нитрид бора, стекловолокно, графитовое волокно, сажа, древесные волокна, пигменты и т.д.) ПЭПАК вводится в состав отвердителя, карборансодержащее соединение формулы R1CB10H10CR2 в составе связующего. Общее содержание карборансодержащих соединений в компаунде составляет от 0,8 до 150,0 мас.ч. на 100,0 мас.ч. эпоксидной смолы. При меньшем содержании добавка теряет эффективность, при большем значительно возрастает стоимость компаунда при незначительном положительном эффекте.

Примеры использования карборансодержащих соединений в компаундах поясняются табл. 1 и 2.

П р и м е р 1. Связующее (компонент А) готовят смешением 100 мас.ч. эпоксидной смолы ЭД-22 и 500 мас.ч. порошка карбонильного железа, отвердитель (компонент В) смешением 6,0 мас.ч. ПЭПА-м-К, 14,0 мас.ч. олигоамида Т-19 и 80,0 мас.ч. порошка железа. Для получения клея компоненты A и B смешивают в соотношении 100 мас.ч. А к 25-35 мас.ч. В.

Полученный универсальный клей имеет прочность при сдвиге клеевого шва 28,0 МПа, при разрыве 45,0 МПа, при сжатии 125,0 МПа, рабочую температуру 180оС, кратковременно до 315оС.

П р и м е р 2. Компонент А готовят смешением 100 мас.ч. эпоксидной смолы ЭД-20, 6,1 мас.ч. диакрилат-м-карборана и 197 мас.ч. порошка бронзы осколочной формы. Компонент В содержит 5 мас.ч. ПЭПА-м-К, 45 мас.ч. олигоамида Т-18 и 50 мас.ч. порошка алюминия фракции 0-100 мкм.

Для получения клея компоненты A и B смешивают в соотношении на 100 мас. ч. А 30-40 мас.ч. В. Клей имеет прочность при сдвиге клеевого шва 18,0 МПа, при разрыве 77,0 МПа, при сжатии 65,0 МПа, относительное удлинение 8,5% рабочую температуру от -180 до 250оС. кратковременно до 380оС. Клей обладает электропроводными свойствами (уд. об. сопротивление 6 10-2 Ом м).

П р и м е р 3. Компонент А содержит 100 мас.ч. эпоксидной смолы ЭД-22, 100 мас.ч. три (карборансебацинат) глицида и 800 мас.ч. порошка карбонильного железа.

Компонент В содержит 20 мас.ч. ПЭПА-м-К и 80 мас.ч. порошка железа. Перед употреблением компоненты смешивают в соотношении на 100 мас.ч. А 15-25 мас. ч. В. Полученный универсальный клей имеет прочность при сдвиге клеевого шва 21,0 МПа, при разрыве 35,0 МПа, при сжатии 98,0 МПа, рабочую температуру 450оС, кратковременно для 600оС.

Компаунды малотоксичны, имеют рабочую температуру до 450оС, кратковременно выдерживают до 600оС, обладают прочностью при сдвиге клеевого шва до 28,0 МПа, при разрыве до 60,0 МПа, при сжатии до 130,0 МПа.

Формула изобретения

1. Компаунд для клеев и композиционных материалов, включающий эпоксидную смолу, отвердитель и наполнитель, отличающийся тем, что он содержит в качестве отвердителя карборансодержащий полиэтиленполиамин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Эпоксидная смола 100 Наполнитель 20 2500 Карборансодержащий полиэтиленполиамин 7,1 54,2 2. Компаунд по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит модифицирующую добавку-производные карборана общей формулы
R1CB10H10CR2,
где R1 и R2 одинаковые или различные органические заместители,
при этом R1 водород Н, алкил, арил, алкенил, простой или сложный эфир, кислота,
R2 алкил, арил, алкенил, простой или сложный эфир, кислота, в количестве 0,06 100 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы.

3. Компаунд по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит олигоамид продукт конденсации димеризованных кислот льняного, таллового или соевого масел с диэтилентриамином, триэтилентетрамином или тетраэтиленпентаамином в количестве 6,6 95 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к очистке углеводородных топлив и масел от механических примесей в условиях отрицательных температур

Изобретение относится к созданию вспенивающейся клеевой композиции в виде неармированной пленки, которая может применяться для склеивания трехслойных (в том числе и сотовых) конструкций, работающих в интервале температур 60-500оС

Изобретение относится к получению клеев, а именно к клеевым композициям на основе эпоксидной диановой смолы ЭД-20, получаемым для приклеивания полимерных пленок к металлической поверхности

Изобретение относится к клеевым композициям, предназначенным для приклеивания штучных химстойких и износостойких деталей, например полимерных плит к бетонным строительным конструкциям для защиты их от действия агрессивных сред, истирания и кавитации

Клей // 2026330
Изобретение относится к клеевым композициям, предназначенным для использования в оптико-электронном приборостроении при сборке и герметизации полупроводниковых приборов, в частности ИК-фотоприемников, работающих при криогенных температурах

Изобретение относится к эпоксидной клеевой композиции, отверждаемой четвертичными аммониевыми солями роданистоводородной кислоты, которая находит применение в машиностроении, авиационной и др

Изобретение относится к полимерным композициям для ремонта строительных конструкций и приклеивания штучных химстойких материалов к бетонному основанию

Изобретение относится к теплостойким клеевым композициям для склеивания изделий стекловолоконной техники, работающих длительно при температурах до 250оС

Изобретение относится к области полимерных композиций для герметизации, клеев и антикоррозионных покрытий

Изобретение относится к получению клеевых композиций на основе синтетических каучуков и может быть использовано для липких лент, герметизации стыков панельных домов, устранения дефектов бетона, склеивания теплозвукоизоляционных материалов к металлу и в других областях народного хозяйства

Изобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности, в частности к получению модифицирующей добавки для резин с повышенной адгезией к латунированному металлокорду, металлотросу или латунированной проволоке и высокой устойчивостью адгезионного соединения к воздействию паров воды и растворов солей

Изобретение относится к области получения эпоксидных композиций для водостойких покрытий

Препрег // 2036938

Изобретение относится к получению заливочных композиций на основе эпоксидных диановых смол, содержащих ангидридный отвердитель, и может быть использовано для влагозащиты изделий электронной техники, например конденсаторов

Изобретение относится к полимерным композициям для ремонта строительных конструкций и приклеивания штучных химстойких материалов к бетонному основанию

Компаунд // 2016015
Изобретение относится к получению компаундов, применяемых для герметизации электрорадиотехнических изделий, в том числе катушек индуктивности, высоковольтных катушек разрядников, низковольтных тороидальных трансформаторов, дросселей, переключателей и др

Изобретение относится к области полимерных композиций для герметизации, клеев и антикоррозионных покрытий

Изобретение относится к отвердителям эпоксидных смол, представляющим собой цианэтилированные аминоаддукты алифатических ди- или полиаминов с эпоксидиановыми смолами, а также к усовершенствованному способу получения таких отвердителей
Наверх