Клей для металлов

 

Союз Советских

Социалистических

О П И С А Н И Е «ц 559942

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.05.71 (21) 1656767, 05 (51) М. Кл.- С 09.1 3/12//

С 081 13/02 с присоединением заявки Ме 2063081/05, 2063405/05, 2063406/05 (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делил изобретений и открытий (53) ЪДК 668395(088 8) Опубликовано 30.05.77. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 15.07.77 (72) Авторы

H. T. Харламова, Л. Р. Хачатурова, П. И. Рахлин

А. И. Езриелев, А. Б. Пейзиер и Ю. М. Яковлев изобретения (71) Заявитель (54) КЛЕЙ ДЛЯ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области получения и применения клеев для металлов, в частности для алюминия, стали, титана и др.

Известны адгезионные составы, включающие карбоксилсодержац«ий латекс, электролит и стабилизатор (1).

Они наносятся по поверхностям, не очищенным от окисной пленки, однако, их адгезионные свойства ограничены.

Для повышения адгезионных свойств в композиции вводят высококарбоксилатные латексы сополимеров сопряженных диенов с акриловой или метакриловой кислотой (2).

По технической сущности и получаемому эффекту наиболее близким к изобретению является состав, включающий синтетический пленкообразующий латекс, загуститель, стабилизатор и электролит. В состав такого клея обязательно включается латекс бутадиен-стирольного или бутадиен-нитрильного сополимсра, содержащего 0,02 — 0,03 эквивалента карбоксильных групп на 100 г полимера (2—

3% карбоксильных групп в расчете на полимер), загуститель — аммиачный раствор казеина или раствор полиакрилата натрия, стабилизатор — смесь поверхностно-активного вещества и гексаметафосфата натрия или углекислого натрия. Для создания определенного значения рН среды в клей вводят натровую щелочь. Кроме того, для улучшения адгезионFIbIx свойств добавляют поливпнилацетатную эмульсию или дисперсию смол различной природы. Допустимо вводить в клей пеногасител и (3).

Такой клей используется, в основном, для склеивания различных неметаллическпх материалов, а также алюминиевой фольги между собой пли с другими материалами.

Недостатками этого клея являются: необ10 ходимость предварительной обработки поверхности при склеивании стали, а также недостаточно высокая адгезионная прочность соединений на его основе.

С целью повышения адгезионных свойств, 15 клей, включающий пленкообразуюшее — латекс синтетического каучука, загуститель, стабилизатор и электролит, в качестве загустителя и стабилизатора содержит латекс сополимера метакриловой кислоты с 20 — 90%-HbIM

20 содержанием карбоксильных групп, а в качестве электролита — щелочь или кислоту при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Латекс синтетического каучука 100

Латекс сополимера метакриловой кислоты 3,5 — 230

Электролит (в расчете на вес клея) 0,05 — 5,0

В композицию можно вводить порошкооб30 разный наполнитель в количестве 2,0—,3

559942

370 вес. ч. или 70%-ную дисперсию наполнителя в 1 %-ном водном растворе гексаметафосфата натрия (300 †4 вес. ч.). В клей могут быть введены ингибиторы коррозии, пеногасители.

Технология приготовления и использования клея заключается в смешении пленкообразующего синтетического латекса, латекса сополимера метакриловой кислоты, щелочи или кислоты, а в отдельных случаях и наполнителей в указанных выше соотношениях, нанесении клея на поверхность испытуемого металла, высушивании при комнатной температуре в течение суток.

В качестве пленкообразующего синтетическото латекса могут использоваться полибутадиеновые латексы или латексы сополимеров бутадиена, например бутадиена и винильных соединений или других непредельных соединений.

Примерами таких латексов являются латексы сополимера бутадиена с б вес. ч. метакриловой кислоты (СКД-1-6), 70 вес. ч. бутадиенас 30 вес. ч. стирола (СКС-ЗО), 70 вес.ч. бутадиена с 30 вес. ч. стирола 4 вес. ч, метакриловой кислоты (СКС-30-1-ГП), 60 вес. ч. бутадиена с 40 вес. ч. акрилонитрила (СКН40) и др.

В качестве латекса сополимера метакриловой кислоты могут быть использованы латексы сополимеров метакриловой кислоты с другими мономерами, не содержащими карбоксильных групп (диенами, винилароматическими соединениями, сложными эфирами акриловой и метакриловой кислот, олефинами и др.).

Примерами таких латексов могут служить латексы сополимера бутадиена с 30 или

20 вес. ч, метакриловой кислоты (БКС-ЗО, БКС-20), 40 вес. ч. стирола с 60 вес. ч. метакриловой кислоты (СМЛК-60), 10 вес. ч. стирола с 90 вес. ч. метакриловой кислоты (СМАК-90) и другие, содержащие 20 — 90% карбоксильных групп в зависимости от содержания кислоты.

В качестве электролита могут использоваться щелочные или кислотные вещества, обеспечивающие pH системы соответственно больше 8 и меньше 5. К щелочным веществам относятся NaOH, КОН и их смеси в любом соотношении. К кислотам, например, относятся минеральные кислоты НС!, Н 504, Н,103, НзР04, НзРОз и другие, их смеси в любом соотношении.

П р и м ер 1. Клей следующего состава, вес. ч.:

Латекс СКД-1-6 100

Латекс БКС-30 49,3

КОН 3 наносят на поверхность алюминия.

Адгезия на расслаивание 3,5 кгс/см, на отрыв — 47 кгс/см .

Пример 2. Клей следующего состава, вес. ч.:

Латекс СКН-40 100

1 1,1

1,5

100

Латекс БКС-30 43

КОН 2,5 наносят на поверхность алюминия.

Лдгезия на расслаивание 2,0 кгс/см, на от5 рыв — 28 кгс/смз.

Пример 3. Клей следующего состава, вес. ч.:

Латекс СКН-40 100

Латекс СМАК-60 11

10 КОН 1,5 наносят на поверхность алюминия.

Лдгезия на расслаивание 2,5 кгс/см, на отрыв — 35 кгс/см .

Пример 4. Клей следующего состава, 15 вес. ч.:

Латекс СКС-ЗО-1-ГП

Латекс СМАК-6

КОН наносят на поверхность алюминия.

20 Лдгезия на расслаивание 3,0 кгс см, на отрыв — 53 кгс/см .

Пример 5. Клей следующего состава, вес, ч.:

Латекс СКД-1-6 100

Латекс БКС-30 49,3

NaOH 3

70%-ная дисперсия каолина в 1%-ном водном растворе гексамета30 фосфата натрия 450 наносят на поверхность алюминия.

Лдгезия на рассланвание 2,0 кгс/см, на отрыв — 25 кгс/см .

Пример 6. Клей следующего состава, 35 вес. ч.:

Латекс СКД-1-6

Латекс БКС-3

NaOH наносят на поверхность стали ЛК-ÇÇ.

40 Лдгезия на расслаивание 3,6 кгс/см, а на отрыв — 53 кгс/см .

Пример 7. В композицию вводят при перемешивании латекс СКД-1, латекс БКС-30 и натровую щелочь в соотношениях по приме45 ру 7. Полученную композицию наносят на поверхность стали ЭПС. Лдгезия на расслаивание 3,8 кгс/см, а на отрыв — 56 кгс/см .

Пример 8. Клей следующего состава, вес. ч.:

Латекс СКН-40 100

Латекс СМЛК-90 3,5

КОН 0,05 наносят на поверхность алюминия.

Адгезия на расслаивание 1,8 кгс см, на отрыв — 25 кгс/см .

Пример 9. Клей следующего состава, вес. ч.:

Латекс СКС-30 100

Латекс БКС-20 230

6Э NaOH 5 наносят .на поверхность алюминия.

Адгезия на расслаивание 2,9 кгс/см, на отрыв — 42 кгс/смз.

Пример 10. Клей следующего состава, бэ вес, ч.;

559942

49,5

33,2

17,5

1,9

Формула изобретения

1,2

0,5

Составитель 1О. Крейндлин

Редактор Т. Никольская Техред И. Карандашова Корректор Л. Орлова

Заказ 1388/14 Изд. Ма 496 Тираж 850 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Латекс СКС-30

Латекс БКС-40

1 %-ная водная соляная кислота 2,5

Каолин (порошок) 370 наносят на поверхность алюминия.

Адгезия на расслаивание 1,9 кгс/см, на QTрыв — 21 кгс/сма.

Пример 11. Клей следующего состава, вес. ч.:

Латекс СКД-1-6

Латекс БКС-30

1 /о-ная водная соляная кислота 0,05

Сажа ДГ-100 (порошок) 2 наносят на поверхность алюминия.

Адгезия на расслаивание 1,7 кгс/см, на отрыв — 23 кгс/см .

Пример 12. Клей следующего состава, вес. ч.:

Латекс СКС-30

Латекс БКС-30

1 /о-ная водная соляная кислота 1,2

3 /о-ная водная перекись водорода наносят на поверхность алюминия.

Адгезия на расслаивание 2,3 кгс/см, на отрыв — 35 кгс/см .

Пример 13. Клей следующего состава, вес. ч.:

Латекс СКД-1-6 100

Латекс СМАК-60 11

1%-ная водная соляная кислота

3 /о-ная водная перекись водорода 19 наносят на поверхность титана.

Адгезия на расслаивание 3,0 кгс/см, на отрыв — 45 кгс/см .

Пример 14 (контрольный). Клей следующего состава, вес. ч.:

Латекс С1хС-30 100

NaOH 1,0 наносят на поверхность алюминия.

Адгезия на расслаивание 0,25 кгс/см, на отрыв — 3,5 кгс/см .

Пример 15 (прототип). Клей следующего состава, вес. ч.:

Пленкообразующий латекс типа

СКН, содержащий

2% карбоксильных групп

Неионогенный стабилизатор

Пир офосфорнокислый калий 0,7

Углекислый кальций 100

Загуститель типа

5 полиакриловокислого натрия 1,0 наносят на поверхность алюминия.

Адгезия на расслаивание 0,76 кгс. см.

Адгезия на расслаивание определялась под

10 углом 180 в соответствии с ГОСТ 6768-53, адгезия на отрыв — в соответствии с ГОСТ

209-62.

Прессование проводилось при температуре

140 С в течение 30 мин при удельной нагруз15 ке 15 кгс/см

Таким образом, предлагаемый клей обладает высокими адгезионными свойствами по отношению к алюминию и стали. Приготовление такого клея не требует синтеза специаль20 ных латексов. При использовании этого клея не требуется предварительной обработки поверхности металла — подложки. Состав создает возможность введения наполнителей в клей, что позволяет удешевить его.

Клей для металлов, включающий пленкообразующее — латекс синтетического каучука, загуститель, стабилизатор и электролит, о тличающпйся тем, что, с целью повышения адгезионных своиств, он содержит в качестве загустителя и стабилизатора латекс сополимера метакрпловой кислоты с 20 — 90 /о35 ным содержанием карбоксильных групп, а в качестве электролита — щелочь или кислоту при следующем соотношении компонентов, вес. ч.:

Латекс синтетического каучука 100

Латекс сополимера метакриловой кислоты 3,5 — 230

Электролит (в расчете на вес клея) 0,05 — 5,0

45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Верхоланцев В. В. Водные краски на основе синтетических полимеров Л., «Химия», 1968, с. 143 — 144.

50 2. Патент CLUA M 3484338, кл. 116 — 216, опублик 1969.

3. «Adhesion and Adhesives», 12, М 6, 1968, с. 449 — 455 (прототип).