Анаеробна клейова композиція

Анаеробна клейова композиція, в якій присутні компоненент А, що містить ди(мет)акриловий олігомер, (гідро)пероксидний ініціатор полімеризації - пероксид бензоїлу, та компонент Б, що містить амінний прискорювач розкладання пероксиду N,N-дигліцидиланілін-епоксидну анілінову смолу ЕА та олігомерний бутадієн-нітрильний каучук з кінцевими гідроксильними групами - СКН-8ГТР, яка відрізняється тим, що А як ди(мет)акриловий олігомер містить a,w-диметакрилат(бістриетиленгліколь)фталат - МГФ-9 та додатково містить діоксид динітрилу 2,4,6-триметилбензол1,3-дікарбонової кислоти загальної формули: Винахід відноситься до складу анаеробних клейових композицій і може бути застосованим у машинобудівельній, електротехнічній, радіотехнічній промисловості, на станціях те хнічного обслуговування автомобілів при фіксації і герметизації різьбових з'єднань. Відома анаеробна композиція, що для підвищення її життєздатності складається із двох компонентів і містить: Компонент А: диакрилат 1,6 гександіола, гідроперекис третбутилу, оцетобутират целюлози, тетраетиленглікольдиметакрилат, ненасичений поліефір, три (ацетилацетонат) кобальту. C N O CH3 (19) UA , (I) а компонент Б додатково містить a,wдиметакрилат(біс-триетиленгліколь)фталат - МГФ9 при такому співвідношенні компонентів, мас. ч.: компонент А: a,w-диметакрилат(бістриетиленгліколь)фталат - МГФ-9 41,5-39,5 пероксид бензоїлу 3,2-2,8 діоксид динітрилу 2,4,6триметилбензол-1,3-дикарбонової кислоти 0,8-1,2 компонент Б: a,w-диметакрилат(бістриетиленгліколь)фталат - МГФ-9 6,0-7,5 N,N-дигліцидиланілін-епоксидна анілінова смола ЕА 39,5-38,5 олігомерний бутадієн-нітрильний каучук з кінцевими гідроксильними групами - СКН-8ГТР 9,0-10,5. C2 H3C CH3 (13) C 85490 N (11) O 3 85490 Компонент Б: N - вінілпіролідон, триетилентетрамін, тетраетиленглікольдиметакрилат, 2 - оксіетиленметакрилат, гідроперекис кумолу [патент США №4104458, С 08 F 124/00,1979]. Відома також односкладова анаеробна герметизуюча композиція, яка містить добавки, що підвищують її життєздатність і складається (мас. ч): естер (мет)акрилової кислоти - 100; ініціююча добавка - 2,0-10,5; стабілізуюча добавка - 0,01-0,50; полімерний наповнювач - 5-50; нейонногенну поверхнево-активну речовину - 0,5-20 [патент РФ №2036946, С 09 КЗ/10. Анаэробная герметизирующая композиция, Муро х А.Ф, Аранович Д.А, Синеоков А.П, Глотова В.Ф, Гладышев Ю.И. РФ 1995.06.09]. Недоліками цих анаеробних композицій є низька міцність з'єднань, значна жорсткість після тверднення, що звужує сфери їх застосування, та низька швидкість тверднення, що не дозволяє їх застосовувати при склеюванні деталей за короткий проміжок часу. Найбільш близькою до винаходу за технічною суттю та досягаемому ефекту є анаеробна клейова композиція, яка містить (мас. ч ): Компонент А: Метакриловий олігомер (a, w - диметакрилат (біс-етиленгліколь) фталат 47,5(МГФ-1) 46,5 (Гідро)перекисний ініціатор полімеризації(перекис бензоїлу) 4,0-4,5 Компонент Б: Амінний прискорювач розкладання ініціатора полімеризаціїN, N – дигліциди39,5ланілін (епоксидна анілінова смола ЕА) 38,5 Олігомерний бутадієн - нітрильний каучук з кінцевими гідроксильними гру9,0пами (СКН-8 ГТР) 10,5 [Патент №60994А;Україна,МПК7 С 08 F 20/44, С 08 L 9/02, С 09 J 9/00. Анаеробна клейова композиція Ємельянов Ю.В, Вашенко Ю.М, Полоз О.Ю; Заявлено 19.12.2002, Опубліковано 15.10.2.003, Бюл. №10].(прототип). До суттєви х недоліків прототипу слід віднести: низькі міцність при фіксації болтових різьбових з’єднань, а також здатність металополімерних з’єднань до опору підвищеній температури і низьку корозійну стійкість. Задачею винаходу є удосконалення анаеробної клейової композиції з метою підвищення міцності фіксації болтових різьбових з’єднань, опору металополімерних з’єднань до дії підвищених температур та корозійної стійкості шляхом наявності у композиції N - окису (діокис дінитрила 2, 4, 6 триметилбензол - 1, 3 - дікарбонової кислоти), який реагує за реакцією циклоприєднання як з подвійними зв’язками олігоестеракрилату, так і з епоксидними групами дигліцидиланіліну. Поставлена задача досягається тим, що відома анаеробна клейова композиція, яка містить компонент А, що включає ди(мет)акриловий олігомер (гідро)перекисний ініціатор полімеризації і компонент Б, що включає амінний прискорювач та олігомерний бутадієн-нітрильний каучук з кінцевими гідроксильними групами (СКН - 8ГТР), відповідно винаходу вона у компоненті А в якості метакри 4 лового олігомеру містить a, w - диметакрилат (біс триетиленгликоль) фталат (МГФ - 9) та додатково діокис дінитрила 2, 4, 6 - триметилбензол - 1,3 дікарбонової кислоти загальної формули: O N C H 3C CH3 C CH3 N O (I) а компонент Б додатково містить a, w - диметакрилат (біс - триетиленгликоль) фталат (МГФ 9) при наступному співвідношенні компонентів, мас. ч: Компонент А: a, w - диметакрилат (біс - триетиленгликоль)фталат (МГФ - 9) 41,5-39,5 (Гідро)перекисний ініціатор полімеризації(перекис бензоїлу) 3,2-2,8 Діокис дінитрила 2,4,6триметилбензол-1,3-дікарбонової кислоти 0,8-1,2 Компонент Б: a, w - диметакрилат (біс - триетиленгликоль)фталат (МГФ - 9) 6,0-7,5 Прискорювач розкладання перекису -N,N- дигліцидиланілін (епоксидна анілінова смола ЕА) 395-38,5 Олігомерний бутадієн - нітрильний каучук з кінцевимигідроксильними групами (СКН - 8 ГТР) 9,0-10,5 Відомо використання діокису дінитрила 2, 4, 6 - триметилбензол - 1, 3 - дікарбонової кислоти (N окису) у кількості 2,5-3,5мас. ч. як агенту тверднення, на 100мас. ч. поліефіруретанового еластомеру [Патент №41784А Україна МКИ C09J175/06. Клейова композиція. Ю.Р. Ебіч, Є.О. Деркач, Ю.В. Ємельянов, В.І.Олянюк, С.О. Васюніна, О.Ю. Полоз. №2001042552, заявл 17.04.2001, опубл. 17.09.2001.] Характеристика використаних компонентів наведена у таблиці 1. Сукупність ознак, що заявляються, дозволяє у порівнянні з прототипом підвищити міцності характеристики клейових з’єднань і виробів на їх основі не тільки за рахунок ряду однотипних із прототипом реакцій радикальної полімеризації олігоестеракрилу і впливу гідроксильних, нітрильних груп каучуку СКН-8 ГТР на ці процеси, а також за рахунок наявності у композиції N - окису (діокис дінитрила 2, 4, 6 - триметилбензол - 1, 3 - дікарбонової кислоти), який реагує за реакцією циклоприєднання як з подвійними зв’язками олігоестеракрилату, так і з епоксидними групами дигліцидиланіліну. Анаеробні композиції готують за звичайною технологією шля хом змішування окремо компонентів складів А та Б при 20°С на протязі 10-15 хвилин. Потім на протязі 2-3 хвилин змішують компоненти А та Б у співвідношенні 1:1, наносять композиції товщиною 40-60мкм на зразки які склеюють. Термін контакту без тиску металевих зразків, які склеюють, - 10 хвилин - 24 години. Металеві зразки перед нанесенням клейової композиції знежирюють бензином марки „Нефрас”. Склеєні зразки випробують при відриві згідно ГОСТ 209-75. 5 85490 Приклад (прототип). Готують двохскладову анаеробну клейову композицію із компонентів А та Б на основі диметакрилового олігомеру МГФ-1, перекису бензоїлу, епоксидної анілінової смоли та олігомерного бутадієн-нітрильного каучука з кінцевими гідроксильними групами СКН-8ГТР-таблиця 2, (прототип). Приклади 1-5 Готують двохскладові анаеробні клейові композиції , що складаються із компонентів А та Б, на основі диметакрилового олігомеру МГФ-9, перекису бензоїлу, N-окису (діокис дінитрила 2, 4, 6 - триметилбензол -1,3-дікарбонової кислоти) , епоксидної анілінової смоли ЕА та олігомерного бутадієн-нітрильного каучука з кінцевими гідроксильними групами СКН-8ГТР. Склад анаеробних клейових композицій наведено у таблиці 2. Підсумковий вміст усіх компонентів складає 100,0мас. ч. Результати випробування склеєних зразків наведені у таблиці 3. Дані таблиць 2, 3 свідчать, що використання сполучення перекис бензоїлу + N - окис (діокис дінитрила 2, 4, 6 - триметилбензол-1,3 6 дікарбонової кислоти) забезпечує тверднення анаеробних клейових композицій за різними механізмами, призводить до синергічного ефекту, що впливає на підвищення фізико-механічних характеристик клейових металополімерних з’єднань, міцність фіксації болтових різьбових з’єднань, корозійної стійкості та стійкості до теплового старіння. При концентраціях N - окису (діокис дінитрила 2, 4, 6 - триметилбензол -1,3 - дікарбонової кислоти) менших або більших, що заявляються, ефективність позитивного впливу компонентів зменшується. Оптимальною є концентрація N - окису 1,0мас. ч. Запропонована анаеробна клейова композиція може використовуватись на поточних лініях складання механізмів та апаратури, на станціях технічного обслуговування і ремонту автомобілей, для фіксації деталей різьбових болтових з’єднань у вузлах і механізмах, та герметизації деталей, що працюють під тиском. Таблиця1 Характеристика компонентів, які використовуються в анаеробних клейових композиціях Компоненти та їх хімічні формули a, w - диметакрилат (біс-триетиленгліколь) фталат CH3 CH2 O CH2 O CH3 CH2 CH2 C C C O O O CH2 CH2 O C CH2 CH 2 CH2 C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 O O C O O O Марка Стисла характеристика МГФ-9 Рідина темного кольору. Молекулярна маса 566г/моль, густина (при 20°С) - 1165кг/м 3, показник заломлення (при 20°С) nD = 1,4891, функціональність - 4 O N,N-дигліцидиланілін-епоксидна анілінова смола CH2 CH CH2 N CH2 O ЕА CH2 CH O Олігомерний бутадієн-нітрильний каучук з кінцевими гідроксиль- СКН8ГТР ними групами CH3 CH3 Низьков'язка рідина жовтокоричневого кольору, вміст епоксидних груп - 34,0% мас, іонів хлору 0,02% мас, загального хлору 0,5% мас, летючих 0,6% мас. Кополімер бутадієну та акрилонітрилу з кінцевими гідроксильними групами, середньочислен на молекулярна маса Mn = 3000, вміст акрилонітрилу 8,5% мас, вміст гідроксильних груп m 1,3% мас Перекис бензоїлу Пербе- Білий порошок з температурою C6 H5 C O O C C 6H 5 ніл плавлення 106-108°С. Розчиняється в ацетоні, бензолі O O .хлороформі, етилацетаті. Дюкис дінитрила 2,4,6- триметилбензол -1,3- дікарбонової кисло- N-окис Порошок кремового коляру, ти вміст основної речовиниCH 3 98%,вміст вологи-0,06O O C N N C 0,10%.Температура плавлення 104°С H C CH HO CH2 CH2 CH2 N 3 C CH2 CH CH CH2 n CH2 C C 3 C CH N CH2 CH2 CH2 C N OH 7 85490 8 Таблиця 2 Склади клейових композицій Найменування інгредієнтів Компонент А: a, w - диметакрилат (біс-етиленгліколь) фталат (МГФ - 1) a, w диметакрилат(бістриетиленгліколь) фталат (МГФ-9) (Гідро) перекисний ініціатор полімеризації (перекис бензоїлу) Діокис дінитрила 2,4,6-триметилбензол1,3 дікарбонової кислоти Компонент Б: a, w - диметакрилат (біс-триетиленгліколь) фталат (МГФ-9) Епоксидна анілінова смола ЕА Олігомерний бутадієн-нітрильний каучук СКН-8ГТР з кінцевими гідроксильними групами Вміст компонентів, мас. ч. Запропоновані склади Відомий склад (прототип) 1 2 3 4 5 47,0 41,5 40,0 39,5 40 40 4,0 3,20 3,0 2,80 2,50 3,50 0,80 1.0 1,20 1,50 0,50 6,0 7,0 7,5 7,0 7,0 39,0 39,5 39,0 38,5 39,0 39,0 10,0 9,0 10,0 10,5 10,0 10,0 Таблиця 3 Властивості клейових композицій і клейових з’єднань Відомий склад (прототип) Початкова в’язкість композицій при 20°С, Па .с 0,90 Опір відриву склеєних металевих зразків після тверднення при 20°С±2°С*24год: Ст.3 4,8 Ст.20 4,3 АІ4 4,4 Х16Н10Т 3,4 Відносне подовження при розриві склеєних 7,0 зразків Ст.З при 2(ГС±2°Сх24год,% Залишкова міцність після термічного старіння 1,3 (150°С *72год), МПа Ст.3 Залишкова міцність після кип’ятіння (корозійна стійкість) 100°С*2год під навантаженням 0,9 20Н, згідно DIN 50021: Ст.3 Момент зриву (для з’єднань з переднатягом) на сталевих болтах та гайках М10 згідно DIN54454 після тверднення 20°С±2°Сх24год: конструкційна карбідна 8 конструкційна цинкована 9 конструкційна нержавіюча 6 Момент відгвинчування (для з’єднань з переднатягом) на сталевих болтах та гайках М10 згідно DIN54454 після твердіння 20°С±2°С 24год: 7 конструкційна карбідна 7 конструкційна цинкована 5 конструкційна нержавіюча Показники Запропоновані склади за таблицею 2 1 2 3 4 5 0,88 0,89 0,89 0,87 0,88 4,1 3,8 4,0 4,1 4,9 4,5 4,7 4,8 3,9 3,7 4,1 4,1 3,7 3,5 3,9 3,9 3,8 3,6 3,9 4,0 7,0 8,0 7,0 8,0 7,0 1,5 1,9 1,6 1,7 1,3 1,3 2,1 1,5 1,4 1,2 11 12 8 14 16 12 12 12 10 10 10 9 10 11 8 9 9 7 11 12 9 9 9 8 9 9 7 9 9 7 9 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 85490 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601