Способ склеивания деталей из стеклопластика внахлест


 


Владельцы патента RU 2522000:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)

Изобретение относится к технологии склеивания конструкционных материалов и может использоваться в различных отраслях промышленности для склеивания деталей из стеклопластика между собой. В способе склеивания деталей из стеклопластика внахлест путем нанесения на склеиваемые поверхности клея и контактирования поверхностей двукратно наносят клей на основе раствора перхлорвиниловой смолы CPVC в органическом растворителе. Растворитель представляет собой смесь бутилацетата и ацетона в отношении 1:1. После чего добавляют модификатор фосфорборазотсодержащего олигомера, предварительно полученного в результате взаимодействия бората метилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина в массовом отношении 2,5:1:2,5, в количестве 0,1-10,0 мас.ч. на 100 мас.ч. клея. Сушат клеевую пленку при комнатной температуре - первый слой в течение 10 минут, второй - в течение 1 минуты. Изобретение позволяет упростить способ склеивания деталей из стеклопластика и повышение прочности при склеивании стеклопластика внахлест. 2 табл.

 

Изобретение относится к технологии склеивания конструкционных материалов и может использоваться в различных отраслях промышленности для склеивания деталей из стеклопластика между собой.

Известен способ склеивания различных материалов клеями на основе эпоксидных смол с отвердителями при использовании радиационной обработки отвержденного клеевого соединения, в состав которых дополнительно вводят пластификатор. (Авторское свидетельство СССР №2148593, кл. С69J 5/00; Опубл. 10.05.00).

Однако данный способ требует подвергать склеиваемые детали радиационной обработке умеренными дозами, что приводит к усложнению процесса склеивания.

Известен способ склеивания и герметизации резин путем нанесения на склеиваемые поверхности клеящего материала - олигоэфиракрилатов с добавкой инициатора полимеризации с последующим контактированием поверхностей в анаэробных условиях (Авторское свидетельство СССР №378402, кл. С09J 5/00; Опубл. 18.04.73).

Однако данный способ предназначен для склеивания резин, при этом склеивание происходит в анаэробных условиях, что усложняет склеивание.

Известен способ склеивания деталей из металла, стекла и пластмасс клеем на основе 30%-ного раствора сополимера винилиденфторида с трифторхлорэтиленом. Нанесение и сушку клеевого слоя повторяют 1-3 раза. Высушивание ведут при 110-130°С, а термообработку проводят при 280-320°C в течение 30-50 мин (Авторское свидетельство СССР №1331034, С09J 5/06; Опубл. 20.10.95).

Однако технология склеивания сложная и многостадийная, требует воздействия строго определенного температурного режима.

Известен способ крепления резин между собой и линолеума, заключающийся в том, что на склеиваемые поверхности подложек наносят клей на основе перхлорвиниловой смолы марки CPVC, органического растворителя с последующим контактированием поверхностей. Перед нанесением в клеевую композицию дополнительно вводят дибутилфталат и модификаторы, представляющие собой эпоксидную диановую смолу ЭД-20 и N-нитрозодифениламин. Технология склеивания образцов включает двукратное нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) -первый слой в течение 10 минут, второй слой - в течение 1 минуты, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей. Контактирование склеиваемых поверхностей проводят под грузом в течение 24 часов. (Патент №2435820, кл. С09J 175/04, 109/02, C08L 19/00; Опубл. 10.12.11).

Однако данный способ предназначен для склеивания резин между собой и линолеума, и клеевая композиция имеет более сложный состав.

Наиболее близким является способ крепления цилиндрических деталей из стеклопластика внахлест путем нанесения на склеиваемые поверхности полимерного клея, содержащего 7-10 об.% гранул вспенивающегося полистирола, контактирования поверхностей и нагревания под давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности склеивания на сдвиг, в склеиваемые поверхности перед нанесением клея внедряют иглообразную арматуру (Авторское свидетельство №1306096, Россия, С09J 5/02; Опубл. 10.01.2000).

Однако данный способ склеивания сложен и требует дополнительных условий - нагревания контактируемых поверхностей под давлением.

Задача: разработка способа склеивания деталей из стеклопластика внахлест, обеспечивающего повышенную прочность.

Техническим результатом является упрощение способа склеивания деталей из стеклопластика и повышение прочности при склеивании стеклопластика внахлест.

Поставленный технический результат достигается тем, что по способу склеивания деталей из стеклопластика внахлест путем нанесения на склеиваемые поверхности клея и контактирования поверхностей, причем двукратно наносят клей на основе раствора перхлорвиниловой смолы CPVC в органическом растворителе, представляющем собой смесь бутилацетата и ацетона в отношении 1:1, с последующим добавлением модификатора - фосфорборазотсодержащего олигомера, предварительно полученного в результате взаимодействия бората метилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина в массовом отношении 2,5:1:2,5, в количестве 0,1-10,0 мас.ч. на 100 мас.ч. клея, сушат клеевую пленку при комнатной температуре - первый слой в течение 10 минут, второй - в течение 1 минуты.

Перхлорвиниловая смола марки CPVC (ОСТ 6-01-37-88, изм. 1, 2) применяется в производстве клеев, покрытий в качестве полимерного связующего.

Органический растворитель: смесь бутилацетата (ГОСТ 8981-78) и ацетона (ГОСТ 2603-79).

В качестве модификатора для повышения адгезии клея используется фосфорборазотсодержащий олигомер (ФЭДА), предварительно полученный в результате взаимодействия бората метилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина в массовом отношении 2,5:1:2,5. Борат метилфосфита использовался ранее для огнезащитной модификации целлюлозных материалов (Патент РФ №2254341 C1, C08B 15/05, Опубл. 20.06.05). Для приготовления ФЭДА в мешалку загружают необходимое количество эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина, перемешивают до получения однородной массы. Затем медленно по каплям добавляют рассчитанное количество бората метилфосфита, не допуская разогрева реакционной массы выше 25°C. Синтез ведется при постоянном перемешивании. Время приготовления ФЭДА составляет 2,5 - 3 часа. Некоторые физические свойства олигомера представлены в таблице 1.

Таблица 1
Физические свойства Значение
Относительная плотность, г/см3 1,4914-1,5478
Показатель преломления 1,461-1,496

В результате введения в клеевую композицию фосфорборазотсодержащего олигомера происходит увеличение концентрации полярных групп и образование дополнительных химических связей, что способствует увеличению прочности при склеивании стеклопластика между собой.

Заявленные пределы содержания модификатора ФЭДА обусловлены тем, что при уменьшении их количества не удается получить высоких значений адгезии, а дальнейшее повышение дозировок не приводит к увеличению адгезии, и возрастает время отверждения клеевого шва.

Способ склеивания стеклопластика между собой осуществляется следующим образом.

В клеевую композицию на основе перхлорвиниловой смолы CPVC перед нанесением на склеиваемые поверхности вводят рассчитанное количество модификатора ФЭДА и перемешивают содержимое в течение 3-5 минут до полного растворения. Двукратное нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 10 минут после первого слоя и 1-2 минут после нанесения второго слоя, после чего производится плотное прижатие склеиваемых поверхностей и контактирование под грузом 2 кг в течение 24 часов.

Адгезию при сдвиге определяли на разрывной машине МРС- 250 (РТМ 1.2.126-88). Были исследованы различные содержания модификатора ФЭДА (табл.2).

Способ иллюстрируется следующим примером.

В клеемешалку, содержащую раствор перхлорвиниловой смолы в смеси органических растворителей, вводят рассчитанное количество фосфорборазотсодержащего олигомера и перемешивают содержимое 3-5 минут до получения однородной массы.

Технология склеивания образцов стеклопластика следующая: двукратное нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 10 минут после первого слоя и 1-2 минут после нанесения второго слоя, после чего производится плотное прижатие склеиваемых поверхностей и контактирование под грузом 2 кг в течение 24 часов. После этого определяется предел прочности при сдвиге.

Как видно из таблицы 2, предлагаемый способ склеивания стеклопластика между собой обеспечивает высокие прочностные свойства клеевых соединений. Так, прочность клеевого шва при сдвиге при склеивании стеклопластика клеевой композицией без модификаторов (контрольный пример) составляет 0,72 МПа, а с использованием предлагаемых модификаторов достигает 2,94 МПа.

Таблица 2
Содержание модификатора ФЭДА, масс.ч. на 100 масс.ч. клея Прочность при сдвиге, МПа
Контрольный пример 0,72
0,1 0,86
0,5 1,47
1,0 1,23
1,5 1,55
2,5 2,94
5,0 1,87
7,5 1,87
10,0 0,76

Технико-экономический эффект, полученный от применения клеевой композиции, заключается в том, что ее применение позволяет значительно повысить прочность соединения изделий из стеклопластика между собой.

Способ склеивания деталей из стеклопластика внахлест путем нанесения на склеиваемые поверхности клея и контактирования поверхностей, отличающийся тем, что двукратно наносят клей на основе раствора перхлорвиниловой смолы CPVC в органическом растворителе, представляющим собой смесь бутилацетата и ацетона в отношении 1:1, с последующим добавлением модификатора - фосфорборазотсодержащего олигомера, предварительно полученного в результате взаимодействия бората метилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина в массовом отношении 2,5:1:2,5, в количестве 0,1-10,0 мас.ч. на 100 мас.ч. клея, сушат клеевую пленку при комнатной температуре - первый слой в течение 10 минут, второй - в течение 1 минуты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к растворам для предварительной обработки гидрофильной поверхности для гидрофобизации. Раствор состоящий из I.

Изобретение относится к адгезивным композициям для впитывающих изделий на основе водостойких модифицированных маслами химически неактивных алкидных смол, одноразовому впитывающему изделию и способу формирования адгезионного соединения между компонентами впитывающего изделия.
Изобретение относится к технологии склеивания конструкционных материалов и может использоваться для склеивания деталей из стеклопластика внахлест. .
Изобретение относится к способу склеивания поверхностей при наклейке защитных элементов, например керамической плитки. .
Изобретение относится к клеевой системе для склеивания фрагментов материала на основе древесины. .
Изобретение относится к технологии производства кашированных или термоламинированных гибких пленочных трубок и может быть использовано в медицине. .

Изобретение относится к способу склеивания резины с металлом методом холодного отверждения клеевой композицией на основе полимеров и может быть использовано в резинотехнической промышленности для изготовления резинометаллических изделий, в частности водостойких, эксплуатируемых при повышенных температурах (до 90°С).

Изобретение относится к водной двухкомпонентной композиции промотора адгезии, а также к ее применению в процессе склеивания или герметизации. .
Изобретение относится к способу приготовления и химической обработки фторопластовых деталей перед склеиванием. Способ в приготовлении комплекса и обработке фторопласта. Предварительно обезжиренные детали обрабатывают в горячем (80-100°C) водном растворе калия марганцовокислого и хлорной кислоты, приготавливаемого путем последовательного растворения в подогретой до (70-80°C) воде указанных материалов при следующем соотношении компонентов, г: вода водопроводная - 500 г, калий марганцовокислый - 70-75 г, хлорная кислота (70%) - 180 г. Далее осуществляется промывка обработанных деталей в холодной воде и протирка. Технический результат - получение состава и способа обработки фторопластовых деталей под склейку, позволяющих повысить адгезионные характеристики трудносклеиваемых материалов, повышая тем самым прочность клеевых соединений, и позволяющих исключить использование взрывоопасных материалов.

Изобретение относится к способу склеивания резины с металлом методом холодного отверждения клеевой композиции на основе полимеров и может быть использовано в резинотехнической промышленности для изготовления водостойких и маслостойких резинометаллических изделий. Способ склеивания резины с металлом заключается в нанесении клея Хемосил 211 на обработанную металлическую поверхность, его сушке до полного высыхания и трехкратном нанесении клея 51-К-10В с последующей сушкой на слой клея Хемосил 211 и поверхность резины. Поверхность резины предварительно модифицируют раствором дихлорамина в этилацетате. Изобретение позволяет повысить уровень прочности связи при склеивании металла и резины. 1 табл.

Настоящее изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ нанесения уплотнения на поверхность корпуса замка автомобильной двери включает частичную очистку и микроструктурирование поверхности при помощи ограниченного по площади источника тепла. Наносят уплотнительную массу на обработанные участки. Источник тепла располагают на участке поверхности, достаточно близком для создания возможности теплового воздействия на поверхность до 500 мкм толщины уплотнительного материала. Источник тепла и поверхность совершают трехмерное перемещение по отношению друг к другу. Достигается улучшение соединения уплотнения с поверхностью корпуса замка. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технологии поверхностной обработки фторсодержащей резины для крепления ее к фторполимерам и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий для автомобильной промышленности. Способ обработки поверхности фторсодержащей резины для крепления стекловолокнонаполненного политетрафторэтилена осуществляют нанесением на поверхность фторсодержащей резины слоя алюминия толщиной 5-10 нм посредством магнетронного распыления при плотности тока разряда 0,1-0,2 мА/см2 и скорости роста пленки алюминия 1-2 нм/с с последующей промывкой водным раствором смеси 3-5% азотной и 3-5% соляной кислот в течение 1-2 мин, затем водой в течение 1-2 мин и сушкой в течение 5-7 мин при температуре 70-90°С. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области получения термостойких полимерных покрытий с использованием политетрафторэтилена с улучшенными антифрикционными свойствами для применения в узлах трения, работающих в особо жестких условиях - при температуре до +250-+320°C и воздействии любых агрессивных сред, и может быть также использовано при изготовлении химической аппаратуры. Осуществляют приклеивание политетрафторэтилена, подвергнутого коронному разряду с одной стороны, к металлической поверхности путем накладывания на коронированную поверхность политетрафторэтилена стеклоткани, пропитанной раствором - смесью диокиси дициклопентадиена и эпоксидной диановой смолы, содержащей в качестве отвердителя продукт взаимодействия в среде органического растворителя фенолформальдегидной смолы с борным ангидридом, причем препрег наносят на коронированную поверхность не позднее 3-х суток после воздействия коронного разряда, и таким образом получают стабильный при хранении двухслойный композит, который наносят со стороны препрега на металлическую поверхность, нагретую до +150-+200°C, с последующей прикаткой валиком или под прессом. Изобретение обеспечивает создание термостойкого высокопрочного покрытия, обеспечивающего устойчивость к длительному воздействию температуры +250°C и не менее 100 часов при +320°C, а также повышение срока сохранения адгезионных свойств политетрафторэтилена после воздействия коронного разряда. 2 табл.
Изобретение относится к области авиационной и ракетной техники и преимущественно может быть использовано при изготовлении антенных обтекателей скоростных ракет различных классов. Способ соединения керамического изделия со шпангоутом включает нанесение слоя клеящего вещества на склеиваемые поверхности, соединение поверхностей и выдержку до полного высыхания клеевого соединения. После нанесения клеящего вещества на склеиваемые поверхности керамического изделия и шпангоута на одну из поверхностей с нанесенным клеящим веществом устанавливают на равном расстоянии друг от друга не менее трех прокладок, выполненных из затвердевшего клеящего вещества. Прокладки длиной не более 2/3 от длины зоны склейки с толщиной, соответствующей минимальной требуемой величине зазора между склеиваемыми поверхностями. Перед выдержкой керамическое изделие со шпангоутом помещают в сборочное приспособление, обеспечивающее соосность деталей по высоте. Технический результат, достигаемый при использовании способа по изобретению, заключается в обеспечении герметичности и прочности собранного изделия, а также сокращении брака по биению.

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к конструкции антифрикционной прокладки подпятника и подшипника скольжения. Антифрикционная прокладка подпятника и подшипника скольжения представляет собой содержащий фторопласт антифрикционный элемент, наклеенный на металлическое основание. Антифрикционный элемент изготовлен из политетрафторэтилена (фторопласта-4) толщиной от 50 до 1000 мкм, подвергнутого воздействию коронного разряда, на коронированную поверхность которого путем накладывания приклеен препрег, выполненный в виде стеклоткани, пропитанной раствором смеси диокиси дициклопентадиена и эпоксидной диановой смолы в соотношении от 50:50 до 90:10, содержащей в качестве отвердителя продукт взаимодействия в среде органического растворителя фенолформальдегидной смолы с борным ангидридом в соотношении от 5:95 до 30:70, применяемый в количестве от 30 мас.ч. до 150 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной составляющей в пересчете на сухие продукты, причем препрег нанесен на коронированную поверхность не позднее 3-х суток после воздействия коронного разряда, полученный таким образом стабильный при хранении двухслойный композит нанесен со стороны препрега на металлическое основание, нагретое до +150-+200°C, с последующей прикаткой валиком или под прессом при удельном давлении от 2 до 20 кг/см2, и выдержан в течение 2-5 мин. Технический результат - создание термостойкого высокопрочного покрытия, обеспечивающего устойчивость к длительному воздействию температуры +250°C и не менее 100 часов при +320°C, а также повышение срока сохранения адгезионных свойств фторопласта после воздействия коронного разряда. 2 табл., 4 пр.
Наверх