Эпоксидно-фенольные клеи обладают повышенной теплостойкостью. При 150—200 °С происходит взаимодействие эпоксидной смолы с фенольными гидроксилами и гидроксилами метилольных групп, приводящее к отверждению системы.
При сплавлении эпоксидной смолы ЭД-6 с резоль — ной смолой К-21 при 95—110 °С могут быть получены клеевые композиции, обеспечивающие высокий предел
прочности клеевых соединений стали при равномерном отрыве. Наибольшая прочность достигается при соотношении эпоксидной и резольной смол 60:40 (рис. 35). Предел прочности клеевых соединений стали при равномерном отрыве на этой композиции зависит от продолжительности отверждения. Наиболее высокие показатели получены при выдержке в течение 8 ч при 150—160 °С.
К эпоксидно-фенольным клеям относятся зарубежные клеи горячего отверждения Метл бонд 302, НТ-422, FPL,
Эпон 422 и др. Теплостойкость эпоксидно-фенольных клеев Мстлбонд 302 и НТ-422 составляет 250— 300 °С
Клеи FPL-878, FPL-88I
и FPL-7I0. В состав клея FPL-878 — входят эпоксидная смола Эпон 1007 и фенол о-форм альдегидная смола Дурез 16277. Прочность склеивания зависит от соотношения этих смол (табл. 38).
Клей FPL-881 представляет собой компози-
ШЛО ИЗ двух различных іеноло-формаль дегид ных смол, эпоксидной смолы
>пон 1007, растворителя (этиладетат), Ьокси-2-нафтой — яой кислоты и н-проггилгаллата. Последние два вещества являются стабилизаторами.
Таблица 33. Влияние соотношения эпоксидной и феноло’формальдегндной смол на прочность клеевых соединений на клее FPL-878
|
Клеи FPL-881 и FPL-878 обладают хорошими прочностными характеристиками и при высоких температурах, однако, при длительном воздействии повышенных температур происходит снижение прочности клеевых соединений. После старения при 232 °С в течение 200 ч предел прочности при сдвиге клеевого соединения на клее FPL-878 при 26 °С составляет 92 кгс/см2*
Эпоксидио-фепольные клеи используют и в виде клеящих пленок. Клеящую пленку на клее FPL-710 получают при погружении стеклоткани толщиной 0,25 мм в жидкий клей67. Пленка после высушивания (сначала па воздухе, а затем при 80 °С) пригодна для применения в течение года. Соединения металлов, полученные с помощью клеящей пленки, обладают по сравнению с клеевыми соединениями на жидком клее более высокой прочностью при 315 СС. Еще большее повышение прочности достигается при использовании в качестве подложки для нанесения клея стеклом ата, предварительно пропитанного фурфуролом. Применение клеящих пленок упрощает технологию склеивания и позволяет получить клеевой слой большей толщины.
Длительная терімообработка клея FPL-710 приводит к снижению прочности клеевого соединения при сдвиге при 20 °С до 47 кгс/см2.
Исследование различных стабилизаторов термического старения клея FPL-710 (200 ч при 290 °С) показало, что лучшими являются оксихинолин и триацетилацетонат алюминия:
Предел прочности при сдвиге при 20 »С, |
Предел прочности при сдвиге при 20°С, |
||
Вез стабилизатора |
кгс/см* 47 |
Т риацетилацетонат |
кгс/см* |
Щавелевая кислота |
8 |
алюминия. . . |
67 |
Винная кислота |
23 |
Галловая кислота. |
57 |
Оксихинолин. . . |
67 |
оАминофенол, . |
22 |
Салициловая кисло- |
Цитрат меди. . . |
31 |
|
та……………………. |
62 |
Этилендиамин. . |
59 |
Наиболее подвержены старению клеевые соединения нержавеющей стали. Так, мосле старения образцов, склеенных клеем FPL-878, в течение 70 ч при 290 °С происходит полная потеря прочности. В то же время прочность соединений алюминиевого сплава^ после выдерж
ки при указанной температуре в течение 200 н составляет 70 кгс/см2.
Клей Эпон 422 I состоит из эпоксидной смолы с молекулярным весом 1000 (100 вес. ч.), феиоло-формаль — дегидной смолы (49 вес. ч.), алюминиевой пудры (149 вес. ч.), дициандиамида (9 вес. ч.) и стабилизатора. Ниже приведена зависимость прочности клеевых соединений алюминиевого сплава 24ST-3 на клее Эпон 4221 от температуры испытания:
Температура испытания, °С. . —58 21 159 204 260
Предел прочности при сдвиге, кгс/см* 162 162 134 134 105
Клей НТ-424 представляет собой пленку полимера, нанесенную на специальную стеклоткань. В состав клея входит наполнитель — алюминиевая пудра, а также окислы мышьяка, повышающие термостабильность клеевых соединений. Клей сохраняет удовлетворительную прочность при 400 °С (рис. 36).
Рис. 36. Зависимость предела прочности при сдвиге клеевых соединений стали (/) и дуралюмина (2) на клее НТ-424 от температуры. |
Клей Эпон 1031. Для модификации эпоксидных клеевых смол предложены также фенольно-формальдегид — ные новолачные смолы с добавками гексаметилентетрамина69. Повышенной теплостойкостью (до 260 °С) обладает клей Эпон 1031 на основе эпоксидной смолы, полученной путем взаимодействия новолачной смолы с эпи- хлоргидрином. Он отверждается в присутствии различных отвердителей в течение 30 мин при 170 °С. Прочность клеевых соединений зависит от природы и количества отвердителя. Лучшие результаты достигаются
US
Отверднтель |
Количество. % |
Предел прочности при сдвиге, кгс/см* |
|
при 25° С |
при 2605 С |
||
2,6- Диаминопиридин |
6 |
132 |
84 |
13 |
117 |
30 |
|
Бснзимидазолгуанидин |
10 |
78 |
37 |
20 |
100 |
8 |
|
п, пп"~ Т риами нотрифен и лмета и |
23,5 |
61 |
37 |
Диамиподифснилсульфои |
30 |
161 |
77 |
Дициандиамид |
6 |
154 |
35 |
при использовании 2,6-диаминопиридина и диаминоди — фенилсульфона (табл. 39).
После старения при 260 °С в течение 200 ч прочность клеевых соединений па клее Эпон 1031 с диаминодифе — нилсульфоном в качестве отвердителя падает на 10%. Введение 30% поливинилформаля в клей Эпон 1031 (в качестве отвердителя используется дициандиамид) приводит к повышению прочности клеевых соединений при 260 °С. В качестве наполнителя рекомендуется алюминиевый порошок.
Клеи Метлбонд 311 и SC-1031 представляют собой композиции на основе феноло-формальдсгидной и эпоксидной смол. Клей Метлбонд 311 содержит также алюминиевую пудру и пятиокись мышьяка (которая, по-ви-
Таблица 40. Прочность при сдвиге клеевых соединений стали на клеях SC-1033 и Метлбонд 311 при высоких температурах
• Нагревание производилось при 4S0 *С. |
димому, препятствует окислительным процессам, протекающим при формировании и эксплуатации клеевых соединений при высоких температурах).
Данные о прочности клеевых соединений на клеях SC-1033 и Метлбонд 311 при высоких температурах приведены в табл. 40.