Клейова композиція

Реферат: Клейова композиція на основі епоксидної смоли, модифікатора амінного отверджувача, як модифікатор містить олігоциклокарбонат 1,4-бутандіолу, як амінний отверджувач - суміш аліфатичного поліаміну з поліаміноалкілфенолом. UA 77157 U (54) КЛЕЙОВА КОМПОЗИЦІЯ UA 77157 U UA 77157 U 5 10 15 20 Корисна модель належить до полімерних клейових композицій на основі епоксидних смол і призначена для застосування в транспортному машинобудуванні, верстатобудуванні, хімічному машинобудуванні для склеювання та герметизації з'єднань алюмінієвих сплавів, латуні, сталей, скло, вуглепластиків. Відомі епоксидні клеї холодного затвердіння на основі епоксидної смоли, циклокарбонатів і амінних отверджувачів [1, 2]. Ними можна склеювати металеві поверхні, склопластики, кераміку, але показники адгезійної міцності, міцності на удар клейових з'єднань недостатні. Найближчим аналогом є клейова композиція, яка містить смолу епоксидну діанову - 30-40 м. ч., монофункціональний олігоетерепоксид - 8-10 м. ч., трифункціональний олігоетерепоксид - 810 м. ч., трициклокарбонат поліоксипропілентріолу - 12-15 м. ч., низькомолекулярну поліамідну смолу 18-20, отверджувач амінного типу - 7-10 м. ч., наповнювач - 10-15 м. ч. [3]. Композиція призначена для склеювання різнорідних матеріалів в з'єднаннях, що піддаються дії ударних та вібраційних навантажень. Але вона не має високих механічних властивостей: міцності на розтягнення, адгезійної міцності, водостійкості, що не дозволяє надійно експлуатувати її при різних експлуатаційних умовах (дія води). Задачею корисної моделі є створення клейової композиції, в якій за рахунок підбору якісного та кількісного складу компонентів забезпечується висока ударна в'язкість, міцність на розтягнення, адгезійна міцність клею і водостійкість з'єднання на відрив. Поставлена задача вирішується тим, що клейова композиція, що включає епоксидну смолу, модифікатор, амінний отверджувач згідно з корисною моделлю, як модифікатор містить олігоциклокарбонат 1,4-бутандіолу формули: CH2 . CH - CH2 - O - (CH2)4 - O - CH2 . CH - CH2 . O -(CH2)4 - O - CH2 . CH - CH2 n O O O O C O 25 30 35 40 45 C O , де n=0,4-0,5 а як амінний отверджувач - суміш аліфатичного поліаміну з поліаміноалкілфенолом у співвідношенні 1:1,34, за наступного співвідношення компонентів, м. ч.: епоксидна смола 100 модифікатор 5-40 амінний отверджувач 24-27 мінеральний наповнювач 10-40. Запропонована клейова композиція як модифікатор містить олігоциклокарбонат 1,43 бутандіолу (показник заломлення за 25 °C 1,469, густина 1,28 г/см , динамічна в'язкість за 25 °C 850 мПа-с, 46,2 % циклокарбонатних груп). Продукт отримують при проведенні реакції карбонатизації дигліцидилового етеру 1,4-бутандіолу за 130 °C протягом 5 годин при постійному перемішуванні. Запропонована клейова композиція як амінний отверджувач містить суміш аліфатичного поліаміну УП-0633М з поліаміноалкілфенолом УП-583д за співвідношення 1:1,34. Як мінеральний наповнювач використано кварц молотий пилоподібний. Можливо використання інших мінеральних наповнювачів (діабазова мука, алюмінієва пудра). Клейову композицію одержують за такою технологією виготовлення. В епоксидну смолу вносять дициклокарбонат 1,4-бутандіолу, отверджувач та наповнювач в указаній послідовності при постійному перемішуванні суміші після внесення кожного компонента. Отримана композиція має міцність на розрив до 73,4 МПа, ударну в'язкість до 16,9 кДж/м, температуру склування 5080 °C, життєздатність за 20 °C 0,5-1 годину. В табл. 1 наведені приклади складів запропонованої композиції. В табл. 2 наведені фізикомеханічні властивості ствердженої клейової композиції. Як видно з табл. 2 клейова композиція, що заявляється, забезпечує утворення клейового з'єднання більшої адгезійної міцності, міцності при ударі, міцності на розтягнення в порівнянні з найближчим аналогом. Найбільш оптимальні результати досягаються у прикладі № 3, 4, де міцність з'єднання "алюмінієвий сплав АМr6 АМr6" після витримки на повітрі та в воді протягом 90 діб на відрив зростає відповідно в 1,3 та 1,8 разу. Значення ударної в'язкості клею (приклад №5) більше, ніж у прототипу в 1,6 разу. Водопоглинання композиції за 24 год. в 5-8 разів нижче показника прототипу. 1 UA 77157 U 5 10 В контрольному прикладі №6 зменшення кількості модифікатора приводить до зменшення ударної в'язкості клею, водостійкості та міцності з'єднання "алюмінієвий сплав АМr6- АМr6". В контрольному прикладі №7 збільшення кількості модифікатора приводить до зменшення міцності та водостійкості з'єднання "алюмінієвий сплав АМr6- АМr6". Розроблена композиція дозволяє склеювати з'єднання з різнорідних матеріалів (алюмінієвих сплавів, латуні, сталей, скло, вуглепластиків) за різних погодних умов (температура вище +5 °C) як на повітрі, так і в воді та забезпечує високу міцність з'єднання в різних експлуатаційних умовах. Запропонована композиція може бути використана в таких галузях промисловості як транспортне машинобудування, верстатобудування, хімічне машинобудування, для склеювання, герметизації з'єднань з високою міцністю при ударі та водостійкістю. Таблиця 1 Склад запропонованих зразків клейових композицій (мас. ч) Приклади Компоненти 1 2 1 1 00 00 00 1 5 0 0 1 2 0 0 5 2 2 4 5 5 епоксидна смола (DER 331) модифікатор мінеральний наповнювач амінний отверджувач (суміш УП-0633М: УП-583д)= 1:1,34 6 7 5 конт. конт. 1 100 100 3 4 1 00 2 0 2 0 2 6 1 00 3 4 0 3 4 0 2 2 7 3 45 30 20 24 27 Таблиця 2 Фізико-механічні властивості стверджених клейових матеріалів Приклади Показник 1 міцність з'єднання "алюмінієвий сплав АМr6- АМr6" на відрив після твердіння та витримки на повітрі 7 діб 30,5 за 20 °C, МПа 2 ударна в'язкість клею, кДж/м 10,8 водостійкість (міцність з'єднання "алюмінієвий сплав АМr6- АМr6" на відрив після твердіння та витримки в 24,0 воді 90 діб при 20 °C), МПа міцність клейової композиції на розтягнення після 55,4 твердіння та витримки на повітрі 7 діб за 20 °C, МПа 0,1Водопоглинання за 24 год. при 20+5 °C, % 0,2 2 3 4 5 6 7 Найбл. конт. конт. аналог 34,4 37,5 36,2 33,2 28,9 26,5 29,5 12,6 15,9 16,4 16,9 8,1 16,4 10,7 25,9 28,7 28,2 22,7 14,9 20,9 15,9 63,9 73,4 69,2 61,2 49,1 53,6 54,3 0,1- 0,2- 0,4- 0,6- 0,1- 0,60,8-1,0 0,2 0,3 0,6 0,7 0,2 0,8 15 Джерела інформації: 1. Патент SU 1565860, опубл. 23.05.1990 2. Патент RU 2372368, опубл. 10.11.2009 3. Патент RU 2275405, опубл. 27.04.2006 – прототип 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Клейова композиція на основі епоксидної смоли, модифікатора амінного отверджувача, яка відрізняється тим, що як модифікатор містить олігоциклокарбонат 1,4-бутандіолу формули: 2 UA 77157 U CH2 . CH - CH2 - O - (CH2)4 - O - CH2 . CH - CH2 . O -(CH2)4 - O - CH2 . CH - CH2 O O OH n O O C C O O , де n=0,4-0,5, як амінний отверджувач - суміш аліфатичного поліаміну з поліаміноалкілфенолом за співвідношення 1:1,34, за наступного співвідношення компонентів, м. ч.: епоксидна смола 100 модифікатор 5-40 амінний отверджувач 24-27 мінеральний наповнювач 10-40. 5 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 3