Клеевая композиция

 

((,66498!

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских Социалистических.Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 16.04.76 (21) 2350671/23-05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (51) М. Кл.

С 09J 3 16

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.643 42 5 (088.8) (72) Авторы изобретения Н. А. Розов, И. Я. Каменецкий, Е. М. Бляхман и П. Е. Гофман (71) Заявитель (54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к композициям на основе эпоксидных смол, которые могут найти применение для склеивания различных материалов в судостроении и других отраслях техники. 5

В современной технике для соединения различных материалов находят широкое применение эпоксидные клеи.

Для повышения эластичности клеев в эпоксидные смолы вводят различные по хи- 10 мической природе флексибилизаторы, Известны клеевые композиции на основе эпоксидных диановых смол и ароматических аминов (отвердитель), где в качестве флексибилизатора содержатся олигоэфир- 15 уретандиэпоксиды.

Указанные композиции содержат 25—

200 масс. ч. олигоэфируретандиэпоксида, 15 — 45 масс. ч. ароматического диамина на

100 масс. ч. эпоксиднодиановой смолы. 20

Известные клеевые композиции с олигоэфируретандиэпоксидом и ароматическими диаминами обладают недостаточно высокими прочностными и эластическими свойствами, что отрицательно сказывается на ра- 25 боте клеевых конструкций. Так, введение олигоэфируретандиэпоксида до 25 масс. ч. на 100 масс. ч. эпоксидной диановой смолы дает несущественное повышение прочносги при неравномерном отрыве, однако при 30 этом значительно снижаются прочностные показатели на равномерный отрыв и сдвиг.

Применение 100 — 200 масс. ч. олигоэфируретандиэпоксида приводит к образованию композиций, прочностныс свойства которых столь низкие, что не позволяет использовать их в качествс конструкционных клеев.

С целью повышения прочности клеевого соединения при неравномерном отрыве и одновременным сохранением высокой адгезионной прочности при равномерном отрыве предлагаемая клеевая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, олигоэфируретандиэпоксид и аром атичсский амин в качестве отвсрдителя, дополнительно содержит ангидрид дикарбоновой кислоты при следующих соотношениях компонентов, мас. ч.

Эпоксидная диановая смола 100

Олигоэфируретандиэпоксид 82 †1

Ароматический амин 23,0 — 42,7

Ангидрид дикарбоновой кислоты 3,9 — 35,6

В качестве ароматических аминов — отвердителей в предлагаемой композиции могут применять 4,4 -диаминодифенилметан и его производные, 4,4 -диаминодифенилсульфон и другие соединения, а в качестве ангидридов дикарбоновых кислот — ангидрп664981

Таблица 1

Адгезионная прочность клеевых соединений (при содержании олигоэфируретандиэпоксида 82 мас. ч. на 100 мас. ч. эпоксидной смолы в композиции) Предел прочности клеевых соединений стали Ст. 3 прп отрыве

Отверждающая системз, мас. ч.

Пример неравномерном, к ге/см равномерном, кгс/сьР

27,0

648,0

Малеиновый ангидрид 3,3 -дихлор-4,4I,1IIàìèí0-Дифенилметан (диамет X) 10,0

39,2

34,0

600,0

17,0

34,6

Малепновый ангидрид

Диамет X

27,0

22,1

38,6

66п,o

Метплтетрагидрофталевый ангидрид

Диамет Х

28,3

34,6

32,3

Метилтетрагидрофталевый ангидрид

Дпамет Х

609,0

23,3

3,9

41,0

Малепновый ангидрид

Диампнодифенилеульфон

575,0

25,9

Малеиновый ангидрид

Диаминодифенилсульфон

6,9

39,0

595,0

16,0

Малепновый ангидрид (контрольный) 68,2

47,2

610,0

-!65,0

550,0

5,6

JIII3McT Х (контрольный) Диамииодифеиилсульфон (контрольный) 42,0

18,0

117

15,0

Метилтетрагидрофта левы и ангидрид (контрольный) 590,0

10 ды малеиновой, ортофталевой, метилтетрагидрофталевой, эндометилентетрагидрофталевой и других кислот.

В клеевую композицию могут также вводить активные разбавители, наполнители, пигменты и прочие целевые добавки. Применение системы ароматический амин — ангидрид дикарбоновой кислоты для отверждения эпоксидной диановой смолы, модифицированной олигоэфируретандиэпоксидом, позволяет повысить эластичность клея, а именно увеличить прочность при неравномерном отрыве, при сохранении высокой адгезионной прочности при равномерном отрыве. Известно, что ангидриды дикарбоповых кислот и ароматичсскпс амины не придают продуктам отвер>кдения повышенной эластичности. В случае применения указанной системы отвердителей для нсмодифнцированной эпоксидной смолы (не содержащей олигоэфируретандиэпоксида) такой эффект не наблюдается. Положитсльный эффект при отверждении эпоксидной смолы, содержащей олигоэфируретандиэпоксид в случае применения каждого из указанных типов отвердителей в отдельности отсутствует.

Пример 1 — 6. Приготовление смоляной смеси ведут следующим образом.

100 масс. ч. эпоксидной диановой смоль1 марки ЭД-20 по ГОСТУ 10572 — 73 (мол. масса 380, содержание эпоксигрупп 21%) совмещают при нормальной температуре с

82 масс. ч. олигоэфируретандиэпоксида марки ПЭФ-ППГ (мол. масса 2000, содер>кание эпоксигрупп 5%). Смоляную смесь подогревают до 70 — 80 С и вводят ароматический амин, псрсмсшивают до полного растворения. По, 1) че1IH) Io cмссь оx. Ié>I I(>1101 до 40 С и вводят ангидрид дикарбоповой кислоты, перемешивают до полного растворения последнсго, а затем вводят

65 масс. ч. н а пол н и тел я (Т10) .

Отвсрждсние клеевых композиций проводят по слсдую1цему режиму: 80 С вЂ” 2 ч, 120 С вЂ” 4 ч, 150 С вЂ” 10 ч.

Испытания склеенных образцов проводят на равномерный отрыв по ГОСТУ 14760—

69 и неравномерный отрыв по методике, описанной Д. Л. Кардашовым.

П р и м с р ы 7 — 10 (контрольные). Композиции содержат в качестве отвсрдителя либо только ароматический амин (примеры

8, 9), либо только ангидрид дикарбоновой кислоты (примеры 7, 10) при соотношении диановой эпоксидной смолы и олигодиенуретанэпоксида по примерам 1 †.

Результаты испытаний приведены в

39 табл. 1.

664981

Наполнитель 65

Совмещение смоляной части с отверждающей системой и режим отверждения композиций идентичны указанным в примерах

5 1 6

Результаты испытаний представлены н табл. 2.

Таблица 2

Адгезионная прочность клеевьях соединений (для композиций, не содержащих олигоэфируретандиэпоксида) Предел прочности клеевых соединений стали Ст. 3 при отрыве

Отверждающая система, мас. ч.

Пример неравномерном кгс/см равномерном, кгс/смв

520,0

Малеиновый ингидрид

Диамет X

5,0

7,74

28,4

Малеиновый ангидрид

Днамет X

628,0

12,3

25,1

7,1

373,0

7,5

Малеиновый ангидрид

Диамет Х

17,3

21,7

571,0

8,6

24,6

16,7

Маленновый ангидрид

Диамет Х

386,0

8,1

Малеиновый ангидрид

Диамет Х

36,9

8,4

690,0

Малеиновый ангидрид днамет Х

49,3

7,5

612,0

5,1

33,4

Таким образом, прсдлагаемые клеевые композиции, содержащие олигоэфируретандиэпоксид и систему ароматический диаминангидрид дикарбоновой кислоты, имеют прочность при неравномерном отрыве в

1,4 — 6 раз выше по сравнению с композициями аналогичных составов, отверждаемыми каждым из указанных отвердителей в отдельности. Причем одновременно паблюдается сохранение или некоторое увеличение прочности при равномерном отрыве.

3,9 — 35,6

Составитель М. Николаева

Техред Н. Строганова Корректоры: Л. Орлова и P. Беркович

Редактор Соловьева

Заказ 831, 10 Изд. № 321 Тираж 779 Подписное

IITTO Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауннская наб., д. 4,5

Типография, .пр Сапунова., 2

Пример ы 11 — 17; (Контрольные композиции, не содержащие олигоэфируретандиэпоксида).

Аналогично примерам 1 — 6 готовят композицию с наполнителем следующего состава, мас. ч.:

Эпоксидная смола ЭД-20 100

Формула изобретения

Клеевая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, олигоэфируретандиэпоксид и ароматический амин, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности клеевого соединения при неравномерном отрыве с одновременным сохранением высокой адгезионной прочности при равномерном отрыве, композиция дополнительно содержит ангидрид дикарбоновой кислоты и компоненты взяты в следующем соотношении, мас. ч.:

Эпоксидная дпановая смола 100

Олигоэфируретандиэпоксид 82 †1

Ароматический амин 23,0 — 42,7

Ангидрид дикарбоновой кислоты