Спосіб одержання клейової композиції

1. Спосіб одержання клейової композиції синтезом форполімеру з кінцевими ізоціанатними групами при співвідношенні NCO до ОН груп рівному 2:1, на основі поліокситетраметиленгліколю (ПТМГ-1000 з молекулярною масою ММ=1000) та діізоціанату 2,4-2,6-толуїлендіізоціанату (ТДІ, суміш ізомерів 80/20 мас.%), взаємодією його з сумішшю епоксидних смол ЕД-20 та ДЕГ-1 при співвідношенні NCO:OH=1:2, реакційну суміш при перемішуванні витримують протягом 2-3 годин до повного зникнення ізоціанатних груп з утворенням поліефіруретанепоксиду з кінцевими епоксидними групами, затверджують введенням амінного отверджувача - діетилентриаміну (ДЕТА) при співвідношенні поліефіруретанепоксид : ДЕТА=10:1, який відрізняється тим, що форполімер з кінцевими ізоціанатними групами синтезують з додаванням кремнійорганічного багатоатомного спирту (КБС) при співвідношенні ПТМГ-1000 та КБС рівному (0,7-0,985) : (0,015-0,3) та при співвідношенні NCO/OH груп рівному 2:1 до теоретично визначеного значення NCO-груп, продовженням синтезу введенням суміші епоксидних смол ЕД-20 та ДЕГ-1 при співвідношенні NCO/OH=1:2, і додаванням амінного отверджувача - діетилентриаміну (ДЕТА). 2. Спосіб одержання клейової композиції за п. 1, який відрізняється тим, що як кремнійорганічний багатоатомний спирт використовують фенілтрибутиленглікоксисилан (ФБС, ММ=365) формули: (CH2)4 OH O Корисна модель відноситься до способу одержання клеючих речовин на основі високомолекулярних продуктів полімеризації та поліконденсації, які мають високу міцність клейових з'єднань при відриві і може бути використаний в радіотехніці, приладобудуванні та аерокосмічній промисловості. Відомий спосіб одержання клейової композиції [1] шляхом попереднього синтезу адукту на основі кремнійорганічного олігодіола і аліфатичного гексаметилендіізоціанату з подальшою взаємодією його з кремнійорганічним тріолом. Як каталізатор використовують діалкілдіацілат олова. Одержана клейова композиція характеризується високою швидкістю тверднення, але із-за низької життєздатності адукту на основі кремнійорганічного олігодіола і аліфатичного гексаметилендіізоціанату та використання летучого гексаметилендіізоціанату, робить її небезпечною і не технологічною при використанні. Прототипом корисної моделі є спосіб одержання клейової композиції [2] шляхом попереднього синтезу форполімеру з кінцевими ізоціанатними групами на основі діізоціанату (ТДІ) та поліокситетраметиленгліколю (ПТМГ-1000), до якого додають суміш епоксидних смол ЕД-20 та ДЕГ-1 і одержують поліефіруретанепоксид, до якого в подальшому додають твердник діетилентриамін при співвідношенні поліефіруретанепоксид : ДЕТ 10:1 і цільову домішку -амінопропілтриетоксисилан (АГМ-9). Клейова композиція не містить легких розчинників, O (CH2)4 OH . 49016 OH (11) (CH2)4 UA O (19) Si U 2 (13) 1 3 49016 твердне при (70 2) С на протязі 2-3 годин. Недоліком цієї композиції є недостатньо висока адгезійна міцність до металевих поверхонь і невелика стійкість в агресивних середовищах. Завдання корисної моделі - створення способу одержання клейової композиції, що забезпечує високу адгезійну міцність до металевих поверхонь та підвищення стійкості в агресивних середовищах. Поставлене завдання вирішується тим, що за способом одержання клейової композиції проводять синтез форполімеру з кінцевими ізоціанатними групами при співвідношенні NCO до ОН груп рівному 2:1, на основі поліокситетраметиленгліколю (ПТМГ-1000 з молекулярною масою ММ=1000) та діізоціанату 2,4-2,6-толуїлендіізоціанату (ТДІ, суміш ізомерів 80/20мас.%), до форполімеру додають суміш епоксидних смол ЕД-20 та ДЕГ-1 при співвідношенні NCO:OH=1:2, реакційну суміш при перемішуванні витримують протягом 2-3 годин до повного зникнення ізоціанатних груп з утворенням поліефіруретанепоксиду з кінцевими епоксидними групами, затверджують введенням амінного отверджувача-діетилентриамина (ДЕТА) при співвідношенні поліефіруретанепоксид : ДЕТА=10:1, згідно з запропонованою корисною моделлю, синтез форполімеру з кінцевими ізоціанатними групами здійснюють з додаванням кремнійорганічного багатоатомного спирту (КБС) при співвідношенні ПТМГ-1000 та КБС рівному (0,7-0,985): (0,015-0,3) при температурі 60 5 С при співвідношенні NCO до ОН груп рівному 2:1 до теоретично визначеного значення NCO-груп, продовженням синтезу введенням суміші епоксидих смол ЕД-20 та ДЕГ-1 при співвідношенні NCO:OH=1:2 і додаванням амінного отверджувача - ДЕТА. Для досягнення поставленої задачі як кремнійорганічний багатоатомний спирт використовують фенілтрибутиленглікоксисилан (ФБС з молекулярною масою ММ=365) формули: (CH2)4 OH O Si O (CH2)4 O (CH2)4 OH OH Введення кремнійорганічного багатоатомного спирту - фенілтрибутиленглікоксисилану на стадіі синтезу форполімеру при синтезі поліефіруретанепоксиду привело до значного підвищення фізико-механічних властивостей полімерного матеріалу, його деформаційних властивостей та підвищення стійкості в агресивних середовищах. Поєднання уретанового форполімеру з кремнійорганічними фрагментами з епоксидними олігомерами внаслідок взаємодії форполімеру із 4 кінцевими ізоціанатними групами та гідроксильними групами епоксидних смол приводить до утворення реакційноздатного поліефіруретанепоксиду і в подальшому до утворення полімерного матеріалу з регульованими фізико-механічними властивостями. Заявлений спосіб ожержання клейової композиції реалізується наступним чином. На першому етапі проводять синтез форполімеру з кінцевими ізоціанатними групами на основі суміші поліокситетраметиленгліколю (ПТМГ-1000 з молекулярною масою ММ=1000) та кремнійорганічного багатоатомного спирту фенілтрибутиленглікоксисилану (ФБС з молекулярною масою ММ= 365) формули: (CH2)4 OH O Si O (CH2)4 O (CH2)4 OH OH при співвідношенні ПТМГ-1000 та ФБС рівному (0,7-0,985) : (0,015-0,3), та діізоціанату 2,4-2,6толуїлендіізоціанату (ТДІ, суміш ізомерів - 80/20 мас.%), при температурі 60 5 С при співвідношенні NCO/OH = 2:1 до теоретично визначеного значення NCO-гpyп. На другому етапі до одержаного форполімеру додають епоксидіанову смолу ЕД-20 та аліфатичну епоксидну смолу ДЕГ-1 при співвідношенні NCO/OH=1:2. Суміш при перемішуванні витримують протягом 2-3 годин при температурі 60C5 С до повного зникнення ізоціанатних груп з утворенням поліефіруретанепоксиду з кінцевими епоксидними групами. Одержаний поліефіруретанепоксид являє собою прозору в'язку рідину жовтого кольору N20D=1 ,5120 -1,5180, масова доля епоксидних груп - 13-18%, в'язкість при 25 С - 40 - 50 пуаз. На третьому етапі до поліефіруретанепоксиду додають амінний отверджувач - діетилентриамин (ДЕТА) при співвідношенні поліефіруретанепоксид : ДЕТА= 10:1. Суміші отримували простим змішуванням компонентів, клей наносили на попередньо знежирену поверхню тонким шаром. Тиск при склеюванні 0,1-0,5кгс/см2, тверднення проводили при 70 С - 3 год. Приклади реалізації способу приготування клейової композиції та результати фізикомеханічних випробувань виготовленої по заявленому способу клейової композиції, які досліджувалися за стандартними методиками: міцність клейового з'єднання на розрив за ГОСТ 14759-69, дифузійні характеристики вільних плівок приводять в таблицях 2,3. 5 49016 6 Таблиця 1 № ета Етапи реалізації способу приготування клейової пу композиції Синтез форполімеру з кінцевими NCO-групами при співвідношенні NCO/OH= 2:1: Додавання ФБС із розрахунку мольного співвідношення ПТМГ-1000:ФБС 1 1 0,985: 0,015 3 4 5 0,97: 0,03 0,94: 0,06 0,82: 0,18 0,7: 0,3 60 5 Температура синтезу, С 2 Приклади реалізації способу 2 3 4 60 5 60 5 60 5 60 5 До постійного значення кількості NCO-груп Час синтезу, год. Введення до форполі-меру суміші епоксидних смол. Продовження синтезу при перемішуванні. Співвідношення NCO/OH = 1:2 Температура синтезу, С 60 5 Час синтезу, год. Додавання амінного стверджувала при співвідношенні поліефіруретанепоксид : ДЕТА= 10:1. Ствердження клейової композиції Температура ствердження, С Час отвердження, год. 60 5 60 5 60 5 60 5 До зникнення NCO - груп До отримання однорідної маси 70 3 70 3 70 3 70 3 70 3 Таблиця 2 Властивості матеріалу Властивості клейової композиції Композиція Клейова композиція, отримана по прикладам за 1 2 3 4 5 прототипом Адгезійна міцність на розрив, p, МПа: Сталь-Сталь Алюміній-Алюміній Міцність на розрив при розтягуванні вільної плівки, р, МПа Відносне подовження до розриву, р, % 36,8 82,3 81,6 69,7 63,8 40,7 42,9 38,5 35,6 36,3 32,4 10,3 28,5 23,5 26,6 20,5 19,8 13,7 20,6 12,8 10,4 9,8 5,9 Таблиця 3 Характеристика хімічної стійкості клейової композиції Ступінь набухання, , % Середовище NaCl, 10% КОН, 10% НСl, 5% H2SO4, 3% С2Н5ОН Диет, вода Трансф. масло Композиція за прототипом 11,3 12,2 28,3 32,6 30,3 12,8 9,6 1 2 3 4 5 7,3 5,7 22,5 25,3 24,8 8,8 0,9 7,9 6,9 25,8 28,3 25,2 9,9 1,5 11,8 7,1 25,8 30,2 25,4 10,0 1,5 12,4 10,1 25,4 30,2 25,4 14,1 1,2 12,6 11,1 25,4 30,4 25,4 14,4 1,4 Із таблиць 2, 3 видно, що одержана клейова композиція характеризується високою адгезійної міцністю при розриві (32-82 МПа), відносним подовженням від 6-20%, високою міцністю на розрив при розтягуванні вільної плівки (20-28 МПа) та більшою стійкістю в агресивних середовищах. За своїми фізико-механічними і хімічними властивостями значно перевищує показники клейової композиції, одержаної за прототипом. Введення фенілтрибутиленглікоксисилану на 7 49016 стадії синтезу форполімеру при отриманні поліефІруретанепоксидної композиції приводить до значного підвищення адгезійних характеристик та стійкості в агресивних середовищах. Джерела інформації: 1. Заявка на изобретение № 2003116618 RU, Антипова М.А., Бутров Ю.П., Молостова А.Ю., Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 8 Яснова К.И. Клеєвая композиция // опубл. 27.12. 2004. 2. Пат. 64020 Україна, МКИ С09 J 163/00, C08L73/00, C08L83/08. Клейова композиція. Запунна К.В., Тодосійчук Т.Т., Ліпатов Ю.С., Рассамакін Б.М., Ященко Л.М., Тарасов Г.В., Рассамакін А.Б.// Бюл. № 2, 2004 р. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601