Клейова композиція

Реферат: Клейова композиція містить епоксидну смолу і амінний отверджувач. Як амінний отверджувач містить триетаноламін і додатково 3-(триетоксисилан)пропіламін. UA 95234 U (54) КЛЕЙОВА КОМПОЗИЦІЯ UA 95234 U UA 95234 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до класу клеючих речовин на основі епоксидних смол, отверднених амінами, і може бути використана в машинобудівній, авіаційній та інших галузях промисловості і господарства для склеювання металів, пластмас, сплавів та ін. матеріалів. Відомі клейові композиції на основі епоксидних смол, поліефіруретанів і амінних отверджувачів, таких як діетилентриамін в композиції для склеювання поліімідної плівки з вуглепластиком з міцністю склеювання від 10,2 до 16,1 Н/см [1] або такого отверджувача як аміноолігоамід в композиції для склеювання сталь-3/сталь-3 з адгезійною міцністю від 7 до 39 МПа [2]. Недоліком клейових композицій є невисока міцність склеювання матеріалів і необхідність стадії синтезу поліефіруретанів. Найближчим аналогом клейової композиції, що заявляється, є епоксидний клей, який містить епоксидну смолу, поліетиленполіамін разом з алюмофосфатною зв'язкою як отверджувачі і дисперсний кварц або оксид хрому як наповнювач [3]. Рідка алюмофосфатна зв'язка являє собою продукт (Р2О5:Аl2О3) за мольного співвідношення 3,8:1,0, відповідно, одержаний за температури 100 °C окремою стадією. Склеювання проводять під невеликим тиском 0,02-0,025 кг/см за температури 20-25 °C. Застосувати клей можна для склеювання металів, дерева, скла. Адгезійна міцність склеювання сталі при рівномірному відриві 25-45 Мпа. Недоліком клею є невисока адгезійна міцність склеювання металів і наявність додаткової стадії одержання алюмофосфатної зв'язки. В основу корисної моделі поставлена задача створення клейової композиції з підвищеною міцністю склеювання металів або інертних матеріалів. Поставлена задача вирішується тим, що клейова композиція, яка містить епоксидну смолу, амінний отверджувач згідно з запропонованою корисною моделлю як амінний отверджувач містить триетаноламін та додатково 3-(триетоксисилан) - пропіламін за такого співвідношення компонентів, мас.ч.: епоксидна смола 100 триетаноламін 10 3-(триетоксисилан)-пропіламін 0,55 - 3,30. Всі компоненти в клейовій композиції є промисловими продуктами. 3-(Триетоксисилан)пропіламін (ТЕСПА) за ТУ 6-02-724-77 використовується, напр., у виробництві скловолокна, армованих пластиків, а також для лакофарбової продукції з метою підвищення її водо- і антикорозійної стійкості. Клейову композицію готують простим змішуванням компонентів у вказаному порядку протягом 7-10 хв. за температури 20-25 °C. Суміш являє собою в'язку масу світокоричневого забарвлення, яку наносять на робочі поверхні і потім з'єднують. Отвердження клейових швів 2 проводять під невеликим тиском (0,2-0,5 кгс/см ) за температури спочатку 80 °C протягом 4-х год. і далі 100 °C протягом 8 год. Випробування міцності склеювання матеріалів проводять за ДОСТ 14760 не раніше, ніж через добу після склеювання. Суть корисної моделі підтверджується наведеними в таблиці прикладами складу клейової композиції з різною концентрацією ТЕСПА і величинами її міцності склеювання матеріалів сталь/сталь або вуглепластик/титанова фольга. Склад клейової композиції та міцність склеювання при рівномірному відриві № п/п Епоксидна смола, мас.ч. 1 100 2 100 3 100 4к 100 5к 100 6к 100 За найближчим аналогом* Триетаноламін, мас.ч. ТЕСПА, мас.ч. 10 10 10 10 10 10 0,55 1,10 3,30 0,30 3,99 Міцність склеювання при рівномірному відриві, МПа Вуглепластик/титанова Сталь-3/Сталь-3 фольга 84,12 42,50 73,80 22,00 98,22 13,90 29,40 2,65 38,50 10,71 56,20 4,02 45,00 * Склад композиції за найближчим аналогом: 80 м.ч. епоксидної смоли, 10 м.ч. алюмофосфатної зв'язки, 10 м.ч. поліетиленполіаміну, 10 м.ч. кварцу 1 UA 95234 U 5 10 15 20 25 З таблиці видно, що міцність склеювання матеріалів запропонованою клейовою композицією перевищує таку за найближчим аналогом. Суттєве значення має концентрація ТЕСПА, який, як показали дослідження, є ефективним структурним модифікатором для поліепоксидів. Так, за концентрації ТЕСПА в композиціях від 0,55 до 3,30 мас.ч. (приклади 1-3) міцність склеювання сталі має максимальні значення і перевищує міцність за найближчим аналогом вдвічі і більше. За відсутності ТЕСПА, або малого його вмісту (приклади 4к і 5к) міцність склеювання металу співставна з міцністю для поширених аналогів. Склеювання матеріалів з інертними поверхнями є досить важким завданням для поширених клейових систем. Як видно із таблиці, за відсутності або незначної кількості ТЕСПА в композиціях (приклади 4к і 5к) склеювання вуглепластика з титановою фольгою має невелику міцність. Максимальна величина міцності склеювання досягається за концентрації ТЕСПА 0,551,10 мас.ч. (приклади 1, 2). Якщо збільшення вмісту ТЕСПА досягає 3,99 м.ч. і вище, то відбувається пом'якшення клейового шва, який поступово набуває рухливості, і втрачається надійність склеювання досліджуваних матеріалів, хоча початкова величина міцності склеювання сталі і має доволі високе значення (приклад 6к). Отже, на відміну від найближчого аналогу запропонована клейова композиція має спрощену технологію приготування і забезпечує більш високу міцність склеювання металу і достатню міцність склеювання вуглепластика з титановою фольгою. При випробуванні на відрив видно, що запропонована клейова композиція має змішаний характер відриву клейового шва, а саме, коли 20-30 % клейового шва залишається на робочих поверхнях, що сприяє більш високій міцності склеювання, і є надійніше в експлуатації, ніж адгезійний характер відриву, коли при відриві увесь клейовий шов відшаровується і робочі поверхні залишаються чистими. Запропонована клейова композиція на відміну від найближчого аналогу має низьку текучість, що перешкоджає витіканню її із спецформ в процесах літакобудування. Джерела інформації 1. Клейова композиція. Пат. UA № 64020, 2004 р. 2. Е.Я. Горічко, А.М. Куксін, Є.В. Лебедев та ін. Властивості епоксиуретанових сумішей // Укр.хім.ж. - 1995. - Т. 61. - № 1-2. - С. 55-59. 3. Епоксидний клей холодного отвердіння. Пат. UA № 55892, 2003 р. – найближчий аналог. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Клейова композиція, що містить епоксидну смолу і амінний отверджувач, яка відрізняється тим, що як амінний отверджувач містить триетаноламін і додатково 3(триетоксисилан)пропіламін за такого співвідношення компонентів, мас. ч.: епоксидна смола 100 триетаноламін 10 3-(триетоксисилан)пропіламін 0,55 - 3,30. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2