Клей
Иллюстрации
Реферат
ау ".
1Цу- .,, й.,,(Н И "Й
»»717117
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИС
ИЗОБЬЕТЕ Ы ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.
С 09 J 3/14
С 08 1 67/06. (22) Заявлено 06,03. 78 (2 l )2587265/23-05
1 с присоединением заявки М—
Государственный комнтет
СССР ао делам нзебретеннй н открытий (23) Приоритет
Опубликовано25.02.80. Бюллетень,% 7 (53) УДК 668,395..7(088. 8) Дата опубликования описания 28.02,80 (72) Авторы изобретения
А. Ф. Николаев, В. Г. Каркозов, И. М, Дворко, E. В. Москалев и Л, Л. Иванова
Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (7l) Заявитель (54) КЛЕЙ
Применение клеев основано на отверждении ненасышенных полиэфиров мономерами, в качестве которых широко прима няют стирол, метилметакрилат, аллиловые эфиры дикарбоновых кислот, в присутствии инициаторов и ускорителей отверждения., Наибольшее распространент е получили инициируюшие системы — перекись бензоиладиметяланилин и гидроперекись изопропилбензола-нафтанат кобальта (Ц
Йзобретение относится к области получения синтетических клеев холодного отверждения на основе ненась|шенных полиэфиров, применяемых для быстрого склеивания различных поверхностей.
Однако низкая прочность клеевых соединений значительно ограничивает возмож ности применения композиций на основе ненасышенных полиэфиров в качестве конструкционных клеев дпя металлов и они применяются, в основном, для склеивания неметаллических материалов f2) 2
Наиболее близким по технической суш-, ности и достигаемому результату к предлагаемому является клей; включаюший полидиэтилен гликольмалеинатфталат, отверждаюший мономер-стирол, инициатор
5 сополимеризации — перекись бензоила и ускоритель сополимериэации — диметила-. нилин f33 . Однако он имеет низкую прочность (сопротивление сдвигу клеевых со30 .единений иэ стали - 5,6 МПа) и большое время отверждения 24-72 ч. цель изобретения — повысить прочность клеевого шва и сократить время отверж- дения. Поставленная цель достигается тем, 15 что,клей, включаюший полидиэтйленгликольмалеинатфталат, огверждаюший мономер, перекись бензоила и ускоритель сополимеризации, содержит в качестве отверждаюшего мономера акриловую кислоту и в качестве ускорителя сополимеризации продукт взаимодействия диглицидиланилина и акриловой кислоты в молярном соотношении 1:1 при следуюшем соотношении компонентов, мас.ч.:
717117
3 е
Ненасыщенный полиэфирполидиэти ленгликольмалеинвтфтвлат 60 — 70
Акриловая кислота 30 — 40
Продукт взаимодействия 5 диглицидиланилина и вкриловой кислоты в молярном соотношении 1:1 0,2 — 2,0
Перекись бенэоила 2-4
Клей имеет начальную вязкость 6-12 о
П при 20 С. Время отверждения клея
4 о
2-4 ч при 20 С. Сопротивление сдвигу клеевых соединений стали ст.. 3 26,028,0 МПа (260-280 кгсlсм ).
Введение в клей акриловой кислоты более 40 мас.ч. и менее 30 мМ.ч. резко снижает физико-механические свойства отвержденных клеевых соединений из-за нарушенйя соотношения содержания двойных связей ненасыщенного полиэфира и отверждающего мономера, вступающих в сополимеризацию. При снижении содержания отверждаюшего мономера менее
30 мас.ч"., значительно повышается вяз25 кость клея, что затрудняет его использо-, вание.
Введение s клей продуктов взаимодействия диглицидиланилина и акриловой кис лоты менее 0,2 мас.ч. не обеспечивает, З0 быстрого отверждения клея и достаточно высокой прочности клеевых соединений, а введение свыше 2,0 мас.ч. снижает время жизнеспособности клея go 4-6 мин, что-затрудняет его применение, а также в результате очень быстрого разложения инициатора сополимеризации значительно ухудшаются физико-механические свойства клеевых соединений, Содержание в клее перекиси бензоила менее 2 мас.ч. не обеспечивает достаточ40
HyIo cKopocth, отверждения; а введенйе перекиси бензоила свыше 4 мйс .ч. резко снижает жизнеспособность клея и физикомеханические свойства клеевых соединений.
Продукт взаимодействия диглицидиланилина с акриловой кислотой представляет собой прозрачную темно-коричневую жидкость с вязкостью 180-250 П при
20 С, растворимую в большинстве органических растворителей и мономерах, Эпоксидное число 14-16.
Продукт взаимодействия диглицидиланилина и вкриловой кислоты получают путем постепенного введения вкриловой
55 кислоты -в диглицидиланилин при температуре 80-100 С в течение 1-2 ч при мо лярном соотношении компонентов 1:1.
При введении в клей продукта взаимод ейс тви я диглицидилани лина и акрипо вой
I кислоты îí выполняет две функции: является ускорителем разложения инициатора сополимеризации перекиси бензоила, что обеспечивает быстрое отверждение клея о при температурах 15-25 С, вступает в реакцию химического взаимодействия— сополимеризации с ненасыщенным полиэфиром и отверждающим мономером за счет двойных связей остатков акриловой кислоты, а также участвуют в реакции химического взаимодействия с карбоксильными группами ненасыщенного полиэ ира эв счет эпоксидных групп. В результате этого повышаются физико-механические свойства клеевых соединений по сравнению со свойствами клеевых соеди нений, полученных при отверждении ненасыщенного полиэфира в присутствии ускорителя диметиланилина, Введение в клей акриловой кислоты в качестве отверждающего мономера обеспечивает высокую скорость отверждения при 15-25 С за счет активной сополиме ризвции с ненасыщенным полиэфиром и высокую прочность клеевых соединений, твк как отвержденный клей имеет повыщенное содержание полярных функциональных групп.
Клей приготовляют следуюшим образом; полидиэтиленгликольмвлеинвтфтвлвт растворяют при 50-70 С в вкриловой кислоте. Перед склеиванием в раствор добавляют инициатор- перекись бензоила и затем ускоритель — продукт взаимодействия диглицидиланилина с вкриловой кислотой. Жизнеспособность и время отве 1ждения клея определяется с момента добавления ускорителя, Вязкость клея можно повысить введением неорганических наполнителей-маршвлитв, гипса, алебастра и др.
Пример 1. Состав клея, мас.ч.:
П олидиэтиленгликольмвле инатфталат 60
Акриловая кислота . 40
Продукт взаимодействия диглицидиланилина и акриловой кислоты 0,2
Перекись бензоила 2
Ослеивание проводят следующим образом: на зачищенные наждачной бумагой пластины иэ стали ст. 3 наносят клеи и затем пластины соединяют внахлест и помещают в приспособление кассетного ти-. ,па, обеспечивающего давление 0,10,2 МПа.
717117
1,0
3,0
30 го
gogo примеров
l м ) Продукт взаимодействия 19,6 дигпицидиланипина и (196) акриповой кислоты
30,2 (302) Акрил ова я кислота
25,1 (251) 30,0 (3 10) 27,2 (272)
26,4 (264) 20,5 (205) 31,2 (312) 22,1 (221)
26,0 (260) 28,1 (281) 32,2 (322) 34,5 (345)
5,6 (56) 32,0
30,З (303) (320) П рототип с тироп ди метил ани лин
Размер пластин 60х20х2 мм. Отверждение проводят при 20 С. Жизнеспособность клея 50-60 мин.
Физико-механические свойс гва клеевых соединений представлены в таблице.
Пример 2. Состав кпея, мас,ч.:
Попидиэтипенти икольмапеинатфталат 67
Акриповая кислота 33
Продукт взаимодействия о дигпицидипанипина и акриповой киспоты 0,6
Перекись бензоила 2,0 .
Время гелеобразования клея при 20 С 24 мин.
Пример 3. Состав клея, мас.ч.:
Попидиэтипенгпикольмапеинатфтапат
Акриловая кислота
Продукт взаимодействия диг пицидипанипина и акриповой кислоты 2,0
Перекись бенэоипа 4,0
Из представленных в таблице реэупьтатов видно, что сопротивление сдвигу клеевых соединений сгапи ст. 3 для предлагаемого клея в 4-6 раз превышает сопротивление сдвигу клеевых соединений. известной клеевой композиции. Процесс отверждения клея завершается в основ -" ном за 2-4 ч и после выдержки a тече. . ние этого времени прочностные свойства
Время гепеобразования--" - -- - --. клея при 20 С 7-8 мин.1
Пример 4. Состав клея, мас.ч..
Попидиэтипенгпикопьмалеин« атфтапат 67
A крипова я кислота 33
Продукт взаимодействия дигпицидипанилина и акриловой кислоты
Перекись бензоипа
Время гепеобраэования при 20 С 12-14 мин.
Пример 5. Состав клея, мас.ч.:
П олидиэт ипенгпик оп ьма леинатфтапат 67
Акриповая кислота 33
Продукт взаимодействия дигпицидипанипина и акриловой кислоты 0,6
Перекись бензоила 3Ä0
Наполнитепь-маршапит 60
Время гепеобразования клея при 20 С. 12-15 мин. достигают высоких значений, а при дальнейшей выдержке до 24 возрастают незначительно.
Применение предпагаемого клея для соединения раз личных дегалей позволит повысить надежность конструкции, сократить время склеивания и повысить производительность труда.
7117
60- 70
30 - 40
). и и о
Составитель Г. Сошина ревниво орЕ; Мииввва Тахрин Л. Алферова Корроитор Н. Стен
Зевав 9757/52 Тираж 725 Понивоино
ЙЙИЙПИ Гнут Царлсотвенного комитета СССР по делам иэобретейий и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская набат д. 4/5, Фи иал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4
7. - 71
При знамене в"клеевых композициях СтнрОЛа И дИМЕМЛаНИСЛИИта На ЖрИЛОВуЮ ктиослоту и йродукот вэаимодеЖтвия диглицндИЛаНИЛИйа И аитрйЛООВООФ КрнтС«птОтЫи Ситнждется токсичность и пожароопасность клея. ф о р м у л а и э о б-р е т е н и я
КЛЕЙ, ВотиопоЮхЧаЮлщнй ПОЛИтдСИРатИЛЕоНГ7 ЛйкольмалеиНатфталат, отовоеоро жо" дщощиой мономер, перекись бензоила и ускорлритехль
СхОрцоОспойМ«Ернзаоцйн, с О т" Л И Ч à ii" m И и - с я тем, что, с цеовльоЮт увЕлийчеивиаят йрОчностти клесехвфого шва и Сокращения времени отхвержсдейия, он содержит в качестве отверждающего мономера аокорйлову«юн кислоту и в качестве ускорителя сополимери ЗтацИНо ПрОдуКт ВзаойМт ОдЕйСтяинхяа дйГЛйцяо "диолоаонйлина с акриловой кислотой в мо ". «
I 1 лярном соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Полидиатиленгликольмале-, инатфталат
Акриловая кислота
Продукт взаимодействия диглицидиланилина с акриловой - кислотой 0,2-2,0
Перекись бензоила 2,0-4,0
Источники информации, принятые во внимание при акспертизе
1. Справочник по - пластическим массам под ред. Кнгаева В. N., ò. 2, М., Химии, 1975, с. 119.
2. Кардашов Д. А. Синтетические клеи", М.,"Химия," 1976, с. 185-187, 3. Клеевые композиции на основе ненасыщеййих смол, Л., ЛДНТП, 1971, с. 4 (прототип).