Клей

 

КЛЕЙ, включающий эпоксидную диановую смолу, отвердитель аминного типа и наполнитель - металлический порошок, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности клеевого шва в . соединениях стеклопластик - металл и увеличения коэффициента сохранения прочности после воздействия воды при повышенных давлениях , он в качестве наполнителя содержит , высокодисперсный ферромагнитный металл, выбранный из группы, включающей железо, кобальт, никель и сплавы железо-кобальт и железо-кобальт-никель с диаметром частиц не более 0,12 мкм, стабилизированный низкомрлекулярным эпоксидным соединением, и дополнительно стекля1шое дискретное волокно диаметром 5-20 мкм и длиной не более 100 мкм, модификатор - смесь 2,4- и 2,6изомеров толуилендинзоцианата и глицидол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Эпоксидная диановая смола100 Отвердитель аминного типа7,5-17,5 «I Высокодисперсный ферромагнитный металл0,5-8,0 Дискретное стеклянное волокно25-150 Смесь 2,4- и 2,6-изомеров толуилендиизоцианата 3,84-8,38 Глицидол 1,16-1,75

ССМОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСЙИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С 09 J 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

75 — 175 1

3,84 — 8,38

1,16-1,75 (21) 3605338/23 — 05 (22) 15.06.83 (46) 15.01.85. Бюл. 11 2 (72) О. Л. Улуханова, Л. В. Плешков, А. Г. Улуханов и С. Л. Рогинский (53) 667.636.27 (088.8) (56) 1. Справочник по клеям. Под ред.

Т. В. Мовсисяна. Л., "Химия", 1980, с, 24 (клей ВК вЂ” 9).

2. Кардашов g. А. Синтетические клен. М., "Химия", 1976, с. 113 (клей К-153).

3. Жуков В. В. и др. Влияние грануломет рического состава железного порошка на прочность клеевого соединения.— "Пластично» кне массы", 1969, Р 9, с. 49 — 50(прототип). (54) (57) КЛЕЙ, включающий эпоксидную диановую смолу, отвердитель аминного типа и наполнитель — металлический порошок, :отличающийся тем, что, с целью повышения прочности клеевого шва в соединениях стеклопластик — металл и увеличения коэффициента сохранения прочности пос„„SU„„11 45 2 А ле воздействия воды при повышенных давлениях, он в качестве наполнителя содержит, высокодисперсный ферромагнитный металл, выбранный иэ группы, включающей железо, кобальт, никель и сплавы железо-кобальт и железо-кобальт-никель с диаметром частиц не более 0,12 мкм, стабилизированный низкомолекулярным эпоксидным соединением, и дополнительно стеклянное дискретное волокно диаметром 5 — 20 мкм и длиной не более

100 мкм, модификатор — смесь 2,4- и 2,6изомеров толуилендиизоцианата и глицидол -: при следующем соотношении компонентов, ма с.ч.:

Эпоксидная диановая смола

Отвердитель аминного типа

Высокодисперсный ферромагнитный металл 0,5 — 8,0 дискретное стеклянное волокно 25-150

Смесь 2,4- и 2,6-изомеров толуилендиизоцианата

Глицидол

}134592

Поставленная цель достигается тем, что клей, включающий эпоксидную диановую смолу, отвердитель аминного типа и наполнитель — металлический порошок, в качестве наполнителя содержит высокодисперсный ферромагнитный металл, выбранный из группы, включающий железо, кобальт, никель 55 и сплавы железо — кобальт и железо — кобальт— никель с диаметром частиц не более 0,12 мкм стабилизированный низкомолекулярным эпоке, 50

Изобретение относится к получению клеев на основе эпоксидных смол, предназначенных для приклеивания металлов к стеклопластикам, работающих в условиях воздействия воды при повышенных давлениях (до 5

500 кгс/см ).

Однако известные клен характеризуются сложной технологией склеивания и недостаточной водостойкостью клеевого соединения после воздействия воды при высоких I0 давлениях.

Известен конструкционный клей ВК вЂ” 9, включающий смолу ЭД-20, полиамид ПΠ— 300, продукты АГМ вЂ” 3 и АДЭ вЂ” 3 и в качестве на:. полнителя измельченный асбест (1). 15

Известный клей предназначен для склеивания сталей, алюминиевых и титановых сплавов между собой и с неметаллическими материалами, образует вакуум-плотный шов с проч2 ностью при равномерном отрыве 196,2 кгс/см 20

Однако известный клей характеризуется недостаточной влаго-и водостойкостью.

Известен также эпоксидный клей К вЂ” 153, включающий эпоксидную диановую смолу, отвердитель холодного отверждения и напол- 25 нитель. Разрушающее напряжение при сдвиге стеклотекстолита с алюминиевыми сплавами, склеенными данным клеем составляет 105—

128 кгс/см и не снижается после теплового

2 старения (2), Клеевые соединения на извест- 30 ном клее стойки к действию атмосферных факторов, но разрушаются в условиях воздействия воды при высоких давлениях, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является эпоксидный клей, 35 включающий эпоксидную диановую смолу, отвердитель холодного отверждения — полиэтиленполиамип и наполнитель — металлический порошок )3) .

Однако известный клей не обладает требуе40 мой прочностью и имеет низкий коэффициент сохранения прочности после воздействия воды при высоких давлениях.

Цель изобретения — повышение прочности клеевого шва в соединениях стеклопластик—

45 металл и увеличение коэффициента сохранения прочности после воздействия воды при повышенных давлениях. сидным соединением, и дополнительно стекt лянное дискретное волокно диаметром 5—

20 мкм и длиной не более 100 мкм, модификатор — смесь 2,4-и 2,6-изомеров толуилендиизоцианата и глицидол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола 100

Высокодисперсный ферромагнитный металл с диаметром частиц не более

0,12 мкм

Отвердитель аминного типа 7,5 — 17,5

Смесь 2,4- и 2,6-изомеров толуилендиизоцианата 3,84 — 8,38

Глицидол 1,16 — 1,75 ,Пискретное стеклянное волокно 25 — 150

Использование известных стекловолокнистых материалов в качестве наполнителей предлагаемого клея не позволяет достигнуть поставленной цели. Наиболее подходящим наполнителем для предлагаемого .клея является дискретное стеклянное волокно, полученное измельчением на вальцах отходов производства и переработки стеклянньгх волокон. Их размеры: диаметр 5 — 20 мкм и длина не более 100 мкм.

Высокодисперсные металлические наполнители (ВДМН), входящие в состав предлагаемого клея, качественно отличаются от металлических порошков (МП), содержащихся в клее-прототипе. Размеры ВДМН по изобретению составляют менее 0,12 мкм, а по прототипу — более 25 мкм.

Содержание ВДМН в клее по изобретению составляет 0,5 — 8,0 масч- а МП по прототипу — порядка 100 — 150 мас.ч. ВДМН невозможно ввести в эпоксидную смолу более

15 — 20 мас.ч. из-за их черезвычайно развитой поверхности. ВДМН не могут существовать без стабилизирующего вещества на поверхности из-за склонности к окислению и укрупнению.

МП по прототипу приводят к снижению прочности при сдвиге, а ВДМН в сочетании с предложенным модификатором существенно повышает прочность клея.

0,5-8,0

Пример 1. В шаровую мельницу загружают 100 мас.ч. эпоксидной смолы мар.-. ки ЭД вЂ” 20 и 0,5 мас.ч. высокодисперсного железа, стабилизированного фенилглицидиловым эфиром, и перемешивают в течение 24 ч при комнатной температуре. Далее полученную массу загружают в клеемешалку, добавляют

3,84 мас.ч. смеси 2,4- и 2,6-изомеров толуилендиизоцианата и 1,16 мас.ч. глицидола.

1134592

100

50

165

8,25 35

1,75

45

100

3 и затем добавляют 250 мас.ч. дискретного стеклянного волокна. Полученную смесь пере-, мешивают до получения однородной массы.

Непосредственно перед использованием вводят 7,5 мас.ч. триэтилентетраамина и перемешивают 10 5 мин.

Поверхность образцов перед склеиванием . обезжиривают бензином или ацетоном.

Отверждение проводят при комнатной о температуре не менее 72 ч или при 80 С 3 ч.10

Пример 2. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем > соотношении компонентов, масл.:

Эпоксидная смола марки

ЭД вЂ” 20

Высокодисперсный кобальт, стабилизированный. диглицидиловым эфиром диэтиленгли; колл

Дискретное стеклянное волокно

Смесь 2,4- и 2;6-изомеров толуилендиизоцианата 5,85

Глицидол 1,65

Триэтилентетрамин 10

Пример 3. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола марки ЭД вЂ” 20, 100

Высокодисперсный никель, стабили-, зированный эпоксидной. смолой

ЭД вЂ” 20 6

Дискретное стеклянное волокно 75

Смесь 2,4- и 2,6-изомеров толуилендыизоцианата

Глици дол

Гексаметилендиамин

Пример 4. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но при следующем 40 соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола марки ЭД вЂ” 20 100

Высокодисперсный сплав железо- кобальт, стабилизированный крезилглицидиловым эфиром 8

Дискретное стеклянное волокно 150

Смесь 2,4- и 2,6-изомеров 50 толуилендиизоцианата 8,38

Глицидол 1,62

Полиэтиленполиамин 17,5

Пример 5. Процесс осуществляют. аналогично примеру 1, Hî при следующем 55 соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола марки ЭД вЂ” 20

Высокодисперсный сплав железокобальт-никель, стабилизированный диглицидиловым эфиром резорцина 6

Дискретное стекляйное волокно 75

Смесь 2,4- и 2,6-изомеров толуилендиизоцианата 6,45

Глицидол 1,55

Полиэтиленполиамин 17,5

Пример 6. Процесс осутцествляют аналогично примеру 1, но при соотношении компонентов ниже нижних пределов, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола марки ЭД вЂ” 20 100

Высок одисперсный сплав железо-кобальт 0,3

Дискретное стеклянное волокно 20

Смесь 2,4- и 2,6-изомеров толуилендиизоцианата 2,21

Глицидол 0,79

Полиэтиленполиамин 6

Пример 7. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но при соотноше нии компонентов выше высших пределов, мас.ч.:

Эпоксидная диановая смола марки ЭД вЂ” 20 100

Высокодисперсный сплав железо-кобальт

Дискретное стекля4юе волокно

Смесь 2,4- и 2,6-изомеров толуилендиизоцианата 10,19

Глицидол 1,81

Полиэтиленполиамин 19

При раздельном использовании ВДМН, модификатора и дисперсного стеклянного волокна положительный эффект не достигает ся, что подтверждают дополнительные контрольные примеры 8 — 10 представленные в табл. 1. Свойства предлагаемого и известных клеев приведены в табл. 2.

Исходная прочность предлагаемого клея в соединении металл- стеклопластик в 1,5— с

2,5 раза выше, чем у базового объекта и у прототипа.

Сохранение прочности предлагаемого клеевого соединения после овоздействия воды при

500 атм в 1,5 раза выше, что делает возможным .использование этого клея в металлостеклопластиковых конструкциях, работающих в условиях воздействия воды при больших давлениях.

Повышенное время отверждения предложенного клея связано с ингибируннцим влиянием ВДМН при комнатной температуре и с необходимостью завершения отверждения клея в металлостеклопластиковых конструк циях до глубоких стадий.

1134592

Состав, мас.ч. по примерам

Компоненты 10

Эпоксидная диановая смола ЭД вЂ” 20

100

100

75

1,65

1,65

5,85

5,85

14

Предлагаемый клей по примерам

Показатели

3 4 - 5 6 7

1 2 при сдвиге

200 205 200 210

185 180 180 190

270 250 260 260

240 240 245 240 при сдвиге

95 95

Высокодисперсное железо

Дискретное стеклянное волокно

Толуилендиизоцианат

Глицидол

Полиэтилен пол намин

Разрушающее напряжение, кгс/см2, в соединении дюралюмин- стеклотекстолит при равномерном отрыве

В соединении нержавеющая сталь-стеклотекстолит при равномерном отрыве

Сохранение прочности при сдвиге в соединении дуралюмин-стеклотекстолит после воздействия воды при 40 С о и 500 атм в течение 6 мин,%

Таблица 1

Таблица 2

220 130 140

185 120 110

265 135 135

250 100 90

90 20 50

1134592

Продолжение табл. 2

Показатели

Прототип (3) Известный лей (2) 105-128 196

135

110

91-113 при равномерном отрыве

96 -123 140

130

100 — 109 — 95+ при равномерном отрыве

Сохранение прочности при сдвиге в соединении дуралю мин-стеклотекстолит после воздействия воды при 40 С и 500 атм в течение 6 мин% 70

50+ 65

Составитель А. 3ачернюк Техрел Т. Маточка

Редактор Т. Колб

КоРРектоР. М. Максимишинец.

Тираж 630

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Заказ 10029/24

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Разрушающее напряжение, кге/ем, в соединении дюралюмин-стеклотекстолит при сдвиге

В соединении нержавеющая, сталь-стеклотекстолит при сдвиге

130 100

110 80

135 120

100 85

Базовый объект (1)