Состав для склеивания и уплотнения

 

ЦС

ГхАТЕаТ иб

И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К ПАТЕНТУ

Заявлено 08.Х11.1966 (№ 1117572/23-5) Кл. 221, 2

Приоритет 17,XII.1965, № X 57990 IVU/22, ФРГ

МПК С 09j 3/14

УДК 668.395.7(088.8) комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 05Л"111.1970. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 6.XI.1970

Авторы изобретения

Иностранцы

Бернд Вегемунд и Иоахим Галинке (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Хенкель и Ко ГмбХ» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

СОСТАВ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ И УПЛОТНЕНИЯ но после смешения с гидроперекисямн часто обнаруживают недостаточную стойкость при хранении и образуют чувствительные к влаге соединения.

5 Цель изобретения — повысить фпзнко-механические показатели состава. Это достигается тем, что в качестве исходных сложных эфиров применены эфиры метакриловой или акриловой кислоты и циклоалифатических спиртов.

10 В необходимом случае одна или две СН.-группы циклоалифатического кольца могут быть заменены кислородом.

Предпочтительны составы с содержанием соединения общей формулы

20 где P — СНз нли Н, п — I нли О, К вЂ” остаток формулы (СН.)4 нлн (СНе)„-, в необходимом случае замещенный метпльнымн группами, в котором одна или две СНв-группы могут быть замещены кислородом, В качестве одновалентных спиртов могут быть применены циклопентанол, алкилциклопентанол, цнклогексанол и алкилциклогексаЗависимый от патента №

Изобретение касается клеев или средств для уплотнения, твердеющих в отсутствии кислорода, на основе смесей сложных эфиров метакриловой или акриловой кислоты и органических гидроперекисей.

Известно получение клеев, полимеризующихся без доступа воздуха, на основе сложных эфиров диметакриловой или диакриловой кислоты и многоатомных спиртов. При этом жидкий сложный эфир обрабатывается кислородом или к нему добавляется гидроперекись.

Известно также применение для тех же целей моноэфиров, метакриловой кислоты и многоатомных спиртов. Однако известные твердеющие в отсутствии воздуха смеси обладают различными недостатками. Так, продукты, получаемые обработкой кислородом, недостаточно стойкие, Необходимо постоянно пропускать воздух или кислород, чтобы предупредить спонтанную полимеризацию.

Смеси диэфиров метакрнловой илн акрпловой кислоты с двухатохтными спиртами и гидроперекисями, хотя и более стойки, чем вышеупомянутые продукты, но при склейке дают лишь небольшую прочность на сдвиг.

Моноэфиры метакриловой или акриловой кислоты с многоатомными спиртами позволяют получать прочные соединения материалов, :H 2== cR - 0 — (сн..., -- т Ж

)!

278579

65 нол, метилол цикл о пента н, метилолциклогексап, борнеол, тетрагпдрофурфуриловый спирт или 1,3-дпоксо-2,2-дпметил-4-метплолциклопсптан. Твердеющие смеси могут также содержать различные названные ранее сложные эфиры. Этим может, например, устанавливаться желаемая прочность на сдвиг.

Применяемые согласно изобретению сложные эфиры могут приготовляться известным методом, например этерификацией упомянуTbIx спиртов со свободными кислотами или переэтерификацией метиловых эфиров метакриловой или акриловой кислоты. Некоторые из названных сложных эфиров являются продажными продуктами. При их применении удаление иногда содержащихся небольших количеств стабилизаторов необязательно.

Наряду с применяемыми согласно изобретению сложными эфирами метакриловой или акриловой кислоты, к смесям могут добавляться в небольших количествах, например от

2 до 20 /о, другие полимеризующиеся ненасыщенные соединения, в частности пригодны сложные эфиры акриловой или метакриловой кислоты с одноатомными спиртами, например бутиловым и 2-этилгексиловым эфиром этих кислот. Кроме того, пригодны другие полимеризующиеся соединения, например слож. ные эфиры малеиновой или фумаровой кислоты. На свойства клея или средства для уплотнения, а также на получаемые с их помощью соединения благоприятно влияет добавка ненасыщенных полиэфиров.

Для приготовления смесей согласно изобретению могут применяться органические перекиси, производные углеводородов, содержащих от 3 до 18 атомов углерода. Например, пригодны гидроперекись трет-бутила, гндроперекись диизопропилбензола. Гидроперекиси должны содержаться в количестве от 0,1 до

20 /О, предпочтительно от 0,5 до 10, считая на общую смесь.

Наряду со сложными эфирами метакриловой или акриловой кислоты, замещенных цпклоалифатических спиртов и органическими гидроперекисями, твердеющие смеси могут содержать стабилизаторы или ускорители.

Подходящими стабилизаторами являются, например, гидрохинон, ди-трет-бутилгидрохинон.

В качестве ускорителей могут быть применены, например, алифатические или ароматические третичные амины, например триэтиламин, диметиланилин, меркаптаны, в частности октилмеркаптан или додецилмеркаптан и др.

Ускорители обычно добавляют в малых количествах — от 0,1 до 5О/о.

Если продукты согласно изобретению предназначены для склеивания и уплотнения стекла, пластмасс или каталитически малоактивных металлов, например цинка, кадмия, высоколегированных сталей или элоксированного алюминия, целесообразно эти материалы предварительно обрабатывать ускоряюще действующими мегаллическими солями, в частности нафтенатом меди или нафтенатом кобальта.

1О

3О

4

Эта обработка может, например, производиться путем опрыскивания материалов разбавлепш.лми растворамп этих солей. Наоборот, не рекомендуется предварительно добавлять такие соли к смесям согласно изобретению, так как они сильно снижают стойкость при храпении. К составу согласно изобретению могут добавляться также загустители, пластификаторы и красители. В качестве загустителей пригодны полимерные соединения, например, полиметилметакрнлат, полиэтилакрилат и др.

Кроме того, в качестве загустителей можно вносить неорганические наполнители, например тонкодисперсную кремнекислоту, силикат кальция, бентонит, углекислый кальций, двуокись титана.

Составы согласно изобретению на воздухе или в присутствии небольших количеств кислорода характеризуются отличной стойкостью, они отличаются лучшей прочностью по сравнению с этим показателем известных составов на сдвиг склеек. После затвердения состав мало подвержен влиянию влажности. Поэтому предлагаемый состав пригоден для склейки как самих металлов, стекла, форфора и пластмасс, так и их друг с другом. Кроме того, составом согласно изобретению могут заполняться или заделываться тончайшие трещины в упомянутых материалах.

Клей и средства для уплотнения согласно изобретению особенно успешно могут применяться для соединения металлов, например железа, стали, элоксированного алюминия, цинка, меди, свинца и кадмия. Для этого вносят небольшие количества твердеющей смеси между соединяемыми поверхностями, которые накладывают друг на друга так, что воздух или кислород не имеет доступа. Через короткое время, например от 0,5 до 3 час, получают соединение между названными материалами, которое через 4 — 48 час достигает окончательной прочности. В необходимом случае отверждение можно ускорить нагреванием места соединения.

Клей или средство для уплотнения согласно изобретению применяется для фиксации болтов в их ходах, нарезки, для уплотнения болтовых соединений, для закрепления вставных соединений или для уплотнения фланцев.

Пример 1. 90 г тетрагидрофурфурилового эфира метакриловой кислоты смешивают с

0,0054 г гидрохинона, 7 г 40 /о-ного продажного раствора гидроперекиси кумола и 2,0 г триэтиламина. Полученный таким образом состав, помещенный в склянки емкостью 50 см, наполненные на 60 /о, сохраняет стойкость в течение многих месяцев. Этим составом склеивают очищенные от ржавчины и обезжиренпые железные пластины размером 25Х

Х100 ля, наложенные друг на друга, с поверхностью 2,5 сл - . Для этого на место склейки наносят одну каплю (около 0,08 г) составе и склеиваемые пластины сжимают под давлением 0,05 кг/c»I>, Через 3 час прочность на один сдвиг составляет 65 кг/слР. Через 20 час.

278579

5 ле склейки прочность увеличивается до

5 кг/см- .

1налогично готовят состав без триэтилами, но конечная прочность склейки железны.; астин достигается за более длительное вре. Через 60 час средняя прочность на сдвиг тавляет 120 rcz/c»i>.

Первым описанным выше составом были геены внахлестку на 2 см обезжиренные юминиевые пластины размером 20Х100 мм. я этого между ними вводили одну каплю еси, после чего пластины выдерживали час сжатыми под давлением 0,05 кг/см-, едняя прочность на сдвиг составила кг/см2.

Пример 2. Готовят состав из 91 г 1,3-диса-2,2-диметил-4 — метилолциклопентанового ира метакриловой кислоты, 0,0055 г гидронона, 7 г 70 /о-ного продажного раствора

rðoïåðåêèñè кумола и 2 г триэтиламина. и комнатной температуре состав остается

>йким многие месяцы без видимого изменея при хранении в склянках емкостью 50 сла, полненных на 60 /о.

Приготовленным составом были склеены, к описано в примере 1, железные пластины. сле 3 час выдержки при комнатной темпегуре средняя прочность на сдвиг различных разцов составила 70 кг/см . Через 20 час дняя прочность увеличилась до 100 кг/см- .

Пример 3. Готовят состав из 91 г цикло;санолового эфира метакриловой кислоты, 056 г гидрохинона, 7 г 70О/о-ного продажнораствора гидроперекиси кумола в кумоле и триэтиламина. При комнатной темперазе этот состав остается стойким при хранеи многие месяцы в склянках емкостью см, наполненных на 60 /о.

Приготовленным составом были склеены, к описано в примере 1, обезжиренные жезные пластины. Через 5 час средняя проч=ть на сдвиг составила 33 кг/см2, через час она увеличилась до 70 кг/см . роме того, этим составом были склеены езжиренные алюминиевые пластины размем 20Х100 ли внахлестку на 2,0 см-, котое выдерживали 30 час под давлением

5 кг/см . Средняя прочность на сдвиг состала 60 кг/см- .

Пример 4. Готовят состав из 86 г цикло;санолового эфира метакриловой кислоты, 05 г гидрохинона, 5 г бутилового эфира риловой кислоты и 7 г 70О/о-ного продажнораствора гидроперекиси кумола и 2 г три ламина. Затем в состав вносят 0,05 г флуесцеина. приготовленным составом были склеены, к описано в примере 1, железные пластины. сле 10 час выдержки при комнатной темпегуре средняя прочность на сдвиг составила кг/см2.

Пример 5. К 81 г тетрагидрофурфурилоо эфира метакриловой кислоты, содержа.го 0,005 г гидрохинона, добавляют 10 г пометилметокрилата (мол. вес около 100000), 5

6

7 г 70 /о-ного продажного раствора гндроперекиси кумола, а также 2 г триэтнламнна. Прн комнатной температуре этот состав остается стойким при хранении многие месяцы в наполненных на 50 /о склянках емкостью 50 ся .

Состав в короткое время затвердевает в отсутствии кислорода.

Приготовленным составом были склеены, как описано в примере 1, обезжиренные железные пластины. При этом получена следующая прочность на сдвиг: через 3 час 70 кг/см -, через 24 час 130 кг/см.- .

Этим составом были склеены обезжиренные алюминиевые пластины размером 20Х100 мм, площадью 2,0 сл -, которые выдерживали 20 час под давлением 0,05 кг/см - . Средняя прочность на сдвиг составила 85 кг/с» 2

Пример б. Готовят состав из 95 г тетрагидрофурфурилметакрилата, 0,0057 г гидрохинона и 5 г 40 /о-ного имеющегося в продаже раствора перекиси метилэтилкетона в димегилфталате, как указано в примере 1. Склеивают листовое железо. Через 18 час средняя прочность на сдвиг составила 120 кг/см - .

Пример 7. Готовят два состава для склеивания: а) 94 г цпклогексилакрилата, 0,0057 г гпдрохинона, 5 г 70О/о-ного имеющегося в продаже раствора гидроперекиси кумола в кумоле

H 1 г триэтиламнна; б) 94 г тетрагидрофурфурилакрилата, 0,0057 г гидрохинона, 5 г 70 /о-ного имеющегося в продаже раствора гидроперекиси кумола и 1 г триэтиламина.

Пластины листового железа, покрытые каждым из указанных составов, через 20 час оказались крепко склеенными одна с другой.

Пример 8. Готовят состав из 95 г тетрагидрофурфурилметакрилата, 0,0057 г хинона и 5 г 75-ного имеющегося в продаже раствора гидроперекиси третичного бутила.

С помощью этого состава были склеены внахлестку пластины листового железа размером 25Х100 мм. Через 24 час средняя прочность на сдвиг составила 80 кг/см-.

Пример 9. Готовят состав из 47,5 г цпклогексилакрилата, 37,5 г тетрагидрофурфурилметакрилата, 0,0057 г 2,5-ди-трет-бутнлгидрохинона и 5 г 70О/о-ного имеющегося в продаже раствора гидроперекиси кумола в кумоле.

Приготовленным составом склеивали листовое железо. Через 24 час средняя прочность на сдвиг составила 65 кг/слс- .

Сравнительный опыт. Готовят смесь из 91 г триэтиленгликолевого эфира диметакриловой кислоты, 0,0055 г гидрохинона, 7 г 70 /о-ного продажного раствора гидроперекиси кумола Il 2 г триэтиламина.

Приготовленным составом были склеены, как описано в примере 1, железные пластины.

Через 30 час выдержки прп комнатной температуре средняя прочность на сдвиг составила 40 кг/см-, после более длительной выдержки прочность не увеличилась.

278579

Предмет изобретения

Составитель Г. Т. Сошина

Редактор Л. К. Ушакова Текрсд А. А. Камышиикова Корректор H. Л. Бронская

Заказ 3!55/l6 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьп1пй при Совегс Министров СССР

Москва, SI(-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Состав для склеивания и уплотнения, содержащий сложные эфиры акриловой или метакриловой кислоты с введением инициатора полпмеризации, загустителя, пластификатора, наполнптелей, красителей, ненасыщенных полпэфиров и мономеров, отлачшосцийся тем, что, с целью повышения его физико-механпческих показателей, в качестве исходнь сложных эфиров применены эфиры акрилов< или метакриловой кислоты и циклоалифатич ских спиртов, выбранных из группы, содерж щей, циклогексанол, алкилзамещенный цикл гексанол, циклопептанол, алкилзамещеннь циклопентанол, метилолциклопентан борне< и тетрагидрофурфуриловый спирт.