Епоксидний клей холодного затвердіння

Винахід відноситься до полімерних клейових композицій на основі епоксидних смол, що застосовуються в авіаційній, ракетній та інших галузях промисловості для склеювання металів, кераміки, пластмас та інш. Відомий епоксидний клей холодного затвердіння на основі епоксидної смоли і амінних отверджувачів [1]. Ним можна склеювати металеві поверхні, скло, кераміку, але вогнестійкість клейових з'єднань не висока. Прототипом запропонованого винаходу є епоксидний клей холодного затвердіння, який містить епоксидну смолу - 90, наповнювач дисперсний кварц - 10 та як отверджувач рідку алюмофосфатну зв'язку - 10 [2]. Клей дозволяє склеювати метали, сплави, пластмаси, кераміку та інші матеріали, дозволяє виготовляти клеезбірні з'єднання на холоді. Клейові з'єднання стійкі до дії розчинників, авіаційного палива, масел, води, але такий клей має недостатню вогнестійкість. Завданням винаходу являється створення епоксидного клею холодного затвердіння, що має підвищену вогнестійкість. Поставлене завдання вирішується тим, що: епоксидний клей холодного затвердіння, що містить епоксидну смолу, наповнювач та затверджувач рідку алюмофосфатну зв'язку, згідно запропонованого винаходу, як наповнювач використовують оксид алюмінію при наступному співвідношенні компонентів (мас. ч.): епоксидна смола - 60 - 90 рідка алюмофосфатна зв'язка - 10-40 наповнювач оксид алюмінію - 10 - 40. Рідку алюмофосфатну зв'язку із співвідношенням (Р2О5: Аl2О3) =3,8 одержували при змішуванні 160г Аl(ОН)3 в 1000г 77,2% ортофосфорної кислоти і нагріванні суміші до 100°С в реакційній колбі із зворотним холодильником протягом півгодини по методиці [3]. Рідку алюмофосфатну зв'язку використовують при виготовленні вогнетривких виробів, покриттів металевих поверхонь [3, 4]. Оксид алюмінію використовують для підвищення термостійкості клею на основі алюмофосфатної зв'язки [3]. Клейові композиції готують за слідуючими рецептурами (мас. ч.) наступним чином : Приклад 1. В 90мас.ч. епоксидної смоли вводять 10мас.ч. рідкої алюмофосфатної зв'язки, перемішують 4 - 6хв, добавляють 10мас.ч. наповнювача оксиду алюмінію, перемішують 4 - 6хв. Приклади 2 і 3 готують по прикладу 1 зі змінами кількості оксиду алюмінінію. Приклад 4. В 80мас.ч. епоксидної смоли вводять 10мас.ч. рідкої алюмофосфатної зв'язки, перемішують 4 - 6хв, добавляють 10мас.ч. наповнювача оксиду алюмінію, перемішують 4 - 6хв. Приклади 5, 6, 7 готують по прикладу 4 зі змінами кількості оксиду алюмінію. Приклад 8. В 70мас.ч. епоксидної смоли вводять 10мас.ч. рідкої алюмофосфатної зв'язки, перемішують 4-6хв., добавляють 10мас.ч. наповнювача оксиду алюмінію, перемішують 4 - 6хв. Приклади 9, 10 готують по прикладу 8 зі змінами кількості оксиду алюмінію. Приклад 11. В 60 мас.ч. епоксидної смоли вводять 10мас.ч. рідкої алюмофосфатної зв'язки, переміщують 4 - 6хв, добавляють 10мас.ч. наповнювача оксиду алюмінію, перемішують 4 - 6хв. Приклади 12, 13, 14 готують по прикладу 11 зі змінами кількості оксиду алюмінію. Виготовлення даних композицій дозволяє уникнути застосування дорогих модифікаторів епоксидної смоли і антипіренів, що забезпечують підвищення вогнестійкості горючих епоксидних композицій, та складного обладнання в процесі їх приготування. Антипірени з часом випотівають - виходять на поверхню, в результаті чого знижується вогнестійкість і технічні характеристики епоксидних композицій [5]. Із таблиці видно, що всі заявлені варіанти епоксидного клею холодного затвердіння з вказаним кількісним складом відносяться до самозатухаючих матеріалів, вони мають підвищену вогнестійкість порівняно з епоксидним клеєм по прототипу. Зменшення кількості наповнювача знижує вогнестійкість епоксидного клею, збільшення кількості наповнювача приводить до підвищення крихкості епоксидного клейового шва. Такий клей дозволяє склеювати стальні, алюмінієві, титанові сплави, теплозахисні матеріали, дерево, скло та інші неметалічні матеріали. Клейові з'єднання стійкі до води, розчинників, топлив і масел. Тиск при склеюванні 0,02-0,025кг/см2, допускається контактне склеювання, життєздатність при 20°С 30 - 90хв. Таблиця 1 Рецептури клейових композицій та їх вогнестійкість № п.п. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Епоксидна смола, мас. ч. 90 90 90 80 80 80 80 70 70 70 60 60 60 Рідка алюмофосфатна зв'язка, мас. ч. 10 10 10 20 20 20 20 30 30 30 40 40 40 Наповнювач, мас. ч. 10 20 30 10 20 30 40 10 20 30 10 20 30 Вогнестійкість (час самозатухання), с 40 37 35 40 35 33 20 18 15 6 3 2 2 14 60 Прототип 100 40 10 40 10 2 ГОСТ 21207-81 горить Таким чином, вогнестійкість запропонованого клею вища вогнестійкості відомих. [1]Кардашов Д.А. Эпоксидные клеи.- М.: «Химия», 1973. С.77-83. [2] Пат. 55892 А ИА Епоксидний клей холодного твердіння /С.В.Лебедев, О.В.Зінченко. - Опубл. 15.04.2003. Бюл.№4 . [3]М,М.Сычев. Неорганические клеи.-Л.: "Химия", 1986. С.72,119. [4] Химические основы технологии и применения фосфатных связок и покрытий /С.Л.Голинко-Вольфсон, М.М.Сычев, Л.Г.Судакас и др. – Л "Химия", 1968.-С.134. [5] Колодов В.И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов. М. : Химия, 1976. - 160 с.