Лако-красочные материалы — производство

Описанные выше клен имеют ограничения но стойкости к воздействию повышенных температур. Как было показано ранее, термопластичная природа цианакрилатных клеев после их отверждения не обеспечивает устойчивости этих материалов к пол­зучести под нагрузкой при высоких температурах. Верхним температурным преде­лом для клеев, отверждающихся в результате реакции полипрнсоединения, обычно является температура стеклования отвержденного мономера. Для полиуретанов верхний температурный предел обычно находится между 120 и 150 *С, при этом уретан опять превращается в изоцианат н полиол. Для эпоксидных конструкци­онных клеев обычно характерно снижение показателей свойств при температуре примерно на ЗО ‘С выше температуры отверждения. Фенольные клеи могут выдер­живать температуры, намного превышающие температуру отверждения, что пока­зано применением абляционных материалов в космических программах Mercury н Gemini. Верхний температурный предел длительного использования эпоксидных и фенольных клеев составляет около 200 "С. Однако существует потребность в таких материалах, которые могли бы в течение длительного времени выдерживать воз­действие температур свыше 204 ’С. Они могут находить применение в элементах турбин двигателей внутреннего сгорания и в элементах фюзеляжа и других узлов высокоскоростных пассажирских самолетов. Многие из рассматриваемых в дан­ной работе клеев были разработаны в соответствии с требованиями программы SST (разработка суперзвукового транспортного самолета) в конке 1960-х гг. Некоторые из рассматриваемых в настоящей работе клеев нашли применение в электронной промышленности, в технологическом процессе нанесения припоя. Согласно этому методу частично соединенный узел электронной аппаратуры подвергают высоко­температурному воздействию для расплавления припоя, что позволяет ему прони­кать в электрическое соединение. ІІанссснис припоя само по себе представляет про­цесс склеивания, в котором клеем является неорганический припой.

Одной из основных особенностей, которые характеризуют высокотемпературо — стокне клеи, является их высокоароматическая природа (которая обеспечивает нх стойкость к оксидированию) н образование многочисленных химических связей при отверждении. Но многих случаях полимерная цепь не может разрушится до тех пор. пока не разорвутся две или более химических связей.

Наиболее изученным из полимеров, предназначенных для применения при по­вышенных температурах, является нолинмил. В общем виде реакция получения нолиимнда показана на рис. 8.14. Диамины являются ароматическими соедине­ниями и могут представлять собой соединения от мстилеидианилина до лиамино — дш|»енилового эфира. Используемые ангидриды могут подставлять собой соеди­нения от надикангидрила до диангилрида бензофенонтетракарбонопой кислоты и 4,4′-гексафторіі|юііилнден-бис-(фталеік)й кислоты ). В целях улучшения эксплуа­тационных свойств этих конструкционных клеев были исследованы иолнимиды различной структуры. Главной особенностью процесса полимеризации полипмида

является то, что при каждой операции происходит выделение волы. Высокая тем­пература и высокое давление, которое используют на каждой стадии отверждения способствует удалению воды из соединения, если субстраты являются непористыми материалами. Обычно температура отверждения полиимидов превышает 220 *С. По своей природе полиимиды являются термопластичными материалами и склонны к ползучести при воздействии высоких нагрузок при высоких температурах.

Предложены различные схемы образования поперечных связей в полиимидах. При использовании надикаигндрида сшивание полимера происходит при помощи маликовых функциональных групп. Метаамннобензоацстилен также может быть использован для получения концевых групп поліпшила; при высоких температурах ацетилены конденсируются с образованием ароматической структуры.

Основным компонентом одного из клеен, который отверждается но более про­стой схеме, чем нолиимидные клен, и представляє! собой высокотсмпсратуростой — кий материал, является бисмалеиннмил. Структура бисмалеинимида показана на рис. 8.15. Бисмалеинимнды отверждаются по различным механизмам (рис. 8.15). включая реакцию Майкла, относящуюся к реакции присоединения но месту двой­ной малсииимидной связи, и реакцию Дильса Альдера с аллнлфснолом. В обоих случаях температура отверждения превышает 200 °С. Вода нс выделяется в процессе отверждения полимера. Следовательно, нет необходимости п приложении давления

к клеевому соединению, как в случае отверждения полиимидов или резольнмх фе­нольных смол.

Эфиры циановой кислоты образуются в результате реакции фенола с бромистым или хлористым цианом, приводя к получению структуры, пример которой показан на рис. 8.16. Эфиры циановой кислоты вступают в реакцию друг с другом при ка­талитическом воздействии соли какого-либо металла. Металл образует комплекс­ное соединение со сложноэфириымн группами циановой кислоты и при достаточ­но высокой температуре цианаты конденсируются с образованием, как показано на рнс. 8.16, триазинового кольца. Для клеев на основе эфиров циановой кислоты характерны высокая температура стеклования и стойкость к воздействию высоких температур.