Лако-красочные материалы — производство

Различные композиции, представляющие собой сочетания фено­лоформальдегидных смол с ацеталями поливинилового спирта, за­нимают важное место среди конструкционных клеев. Клеевые со­единения на этих клеях характеризуются высокой прочностью.

В 1941 г. был разработан клей Ридакс [43], являющийся двух — компонентной системой, состоящей из фенолоформальдегидной смо­лы и порошка полпвинилформаля. Испытания клеевых соединений на этом клее в опытных панелях (обшивка с приклеенными к ней стрингерами) показали, что прочность клееных панелей выше прочности аналогичных клепаных образцов. Клей Ридакс и его мо­дификации до настоящего времени применяются в производстве авиационных конструкций.

На клеящие свойства системы фенолоформальдегидная смола — поливинилацеталь прежде всего влияет природа ацеталя. Так, с увеличением числа углеродных атомов в ацетальной группе сни­жается теплостойкость клеевого соединения. Введение фурфураль — ных групп приводит к повышению теплостойкости. На прочность клеевых соединений существенно влияет также соотношение меж­ду фенолоформальдегидной смолой и поливинилацеталем. Так, с увеличением содержания поливинилформаля в композиции возра­стает прочность при низких температурах, однако снижается теп­лостойкость клеевых соединений (рис. 1.12). Оптимальным явля­
ется соотношение 0,5:1.0. В условиях длительного старения при 215°С прочность клеевых соединений не снижается (рис. 1.13).

На прочность клеевых соединений при соотношении феноло — формальдегидной смолы и поливинилформаля 1 : 1 большое влия-

Температура,°С старения, ч Рис. 1.12. Влияние соотношения фенолоформальдегидной смолы (Резинокс 433) и поливинилформаля (Формвар 15/95Е) на прочность при сдвиге клеевых соеди­нений алюминиевого сплава на фенолополивинидформальной композиции при Различных температурах: 7—0,3:1; 2 — 0,5:1; 3 — 0,7:1.

Рис. 113 Влияние продолжительности старения при 215 °С на прочность при сдвиге клеевых соединений алюминиевого сплава на клеевой композиции, состоя­щей из 0,5 вес. ч. фенолоформальдегидной смолы Резинокс 433 и 1 вес. ч. поливинилформаля Формвар 15/95Е (температуры испытания 20 и 160°С).

Рис. 1.14. Влияние содержания гидроксильных групп в поливинилформале на прочность при сдвиге клеевых соединений на фенолополивинидформальной компо­зиции (соотношение компонентов 1:1).

Рис. 1.15. Влияние содержания формальных групп в поливинилформале на проч­ность при сдвиге клеевых соединений на фенолололивинилформальной компози­ции (соотношение компонентов 1:1).

Ние оказывает содержание функциональных групп в ацетале. С увеличением содержания гидроксильных групп и уменьшением числа формальных групп в ацетале разрушающее напряжение при сдвиге возрастает (рис. 1.14 и 1.15).

Исследование процессов, протекающих при совмещении фено­лоформальдегидных смол с поливинилацеталями, в частности с поливинилбутиралем, показало, что конечные продукты реакции представляют собой сложные системы, содержащие наряду с ис­ходными компонентами продукты, образующиеся при взаимодей­ствии функциональных групп фенолоформальдегидных смол с функциональными группами поливинилбутираля [44]. Прежде чем исследовать превращения смесей фенолоформальдегидных смол с поливинилбутиралем при температурах склеивания (150—160°С), авторы подвергли термической обработке один поливинилбутираль; при этом они установили, что содержание бутиральных и гидрок­сильных групп в нем, а также его растворимость в спирте при тер-

Рис. I 16. Зависимость деформации поливинилбутираля от температуры.

Рис. 1.17. Зависимость деформации композиции из 85% поливинилбутираля и

15% резола от температуры.

Мообработке не изменяются. Рассмотрение температурной зависи­мости деформации поливинилбутираля (испытания на динамомет­рических весах) показывает (рис. 1.16), что после термической обработки полимер сохраняет свойства, типичные для ‘термопла­стов: разрушающее напряжение при сдвиге клеевых соединений дуралюмина (склеенных поливинилбутиралем при 150—160°С) при повышении температуры испытания с 20 до 60 °С снижается с 220 до 40 кгс/см2.

Изучение свойств смесей резольной смолы и поливинилбутира­ля при нагревании (150—160 °С) показало, что при повышении тем­пературы уменьшается растворимость смеси, не изменяется содер­жание бутиральных групп и снижается содержание гидроксильных групп вследствие образования поперечных связей. Образование сшитых продуктов подтверждается характером термомеханической кривой клея, состоящего из 85% поливинилбутираля и 15% резола (рис. 1.17), а также изменением прочности при сдвиге клеевых со­
единений дуралюмина при повышенных температурах (разрушаю­щее напряжение составляет 174 кгс/см2 при 20 °С и 125 кгс/см2 при 100—125 °С).

Исследование реакции между резольной фенолоформальдегид­ной смолой и поливинилбутиральфурфуралем позволило сделать вывод о том, что в этом случае имеет место химическое взаимодей­ствие компонентов, по-видимому, между гидроксилами метилоль — ных групп смолы и бутиральными, а также, вероятно, и фурфу — ральными группами поливинилацеталя [45, 46].

Фенолоформальдегидные резольные смолы, совмещенные с по — ливинилбутиралем (в спиртовых растворах), являются клеями с очень высокой адгезией к металлам и подавляющему большинству неметаллических материалов. В за­висимости от соотношения поливи — нилбутираля и резола изменяются свойства композиции. При увеличе­нии содержания резольной смолы повышается теплостойкость клеево­го соединения, ухудшается раство­римость отвержденной клеевой плен­ки в спирте; вместе с тем понижа­ются эластичность и вибрационная стойкость адгезива. Повышение теп­лостойкости подтверждается темпе­ратурной зависимостью деформации (рис. 1.18) [21] композиции, состоя­щей из резольной смолы и поливи — нилбутираля в соотношении 1 : 1 (ср. с рис. 1.17).

В 1947 г. были разработаны отечественные [44] фенолополи — винилбутиральные композиции БФ-2, БФ-4, БФ-6 и др. Позднее были предложены новые модификации фенолополивинилацеталь — ных клеев, обладающие более высокой теплостойкостью: ВС-ЮТ, ВС-350 [47—49], ФА-24, ВС-10М [50, 51], БФР-2, БФР-4 [52, 53].

Клеи БФ. Наиболее широко известны клеи марок БФ-2 и БФ-4, представляющие собой спиртовые растворы фенолоформальдегид­ной смолы, совмещенной с поливинилбутиралем [54]. Для приго­товления клеев 10%-ный спиртовый раствор поливинилбутираля смешивают с 50%-ным раствором резольной фенолоформальдегид­ной смолы (для приготовления клея БФ-2 берется 1 вес. ч. смолы и 1 вес. ч. поливинилбутираля, для клея БФ-4 — 1 и 5,7 вес. ч. со­ответственно) и нагревают смесь при 50—60 °С до получения одно­родного и прозрачного в проходящем свете раствора. Концентра­ция сухого вещества в клее БФ-2 составляет 14—17%, в клее

БФ-4—10—13%.

Температура, °С Рис. 1.18. Зависимость дефор­мации композиции из 50% по­ливинилбутираля и 50% резола от температуры.

Для получения клеев применяется поливинилбутираль, содер­жащий 43—48% бутиральных групп и не более 3% -ацетатных групп. Поливинилбутираль должен полностью растворяться в
95%-ном этиловом спирте, вязкость 10—13%-ного раствора должна составлять 30—60 °ФЭ по вискозиметру Форда — Энглера.

Резольная смола, используемая для изготовления клеев БФ, получается конденсацией 5 моль фенола с 6 моль формальдегида в присутствии 1,5% аммиака, являющегося катализатором процес­са. Смола должна иметь концентрацию 50—65%; продолжитель­ность отверждения при 150 °С не должна превышать 90—100 с, содержание свободного фенола—не более 15%.

Клеи БФ-2 и БФ-4 пригодны для склеивания металлов, пласт­масс и керамики. Для склеивания термопластов рекомендуется применять клей БФ-4. Клеи БФ пригодны также для соединения органического стекла, дерева, фанеры, фибры, кожи, эбонита, бу­маги и др. Ниже приведены данные о прочности клеевых соедине­ний различных материалов (образцы с двусторонней накладкой) на клеях БФ [55]:

Разрушающее Марка клея напряжение при сдвиге, кгс/см2

БФ-2 300—350

БФ-2, БФ-4 150—200 БФ-4 40—50

БФ-4 100—140 БФ-4 40—50

БФ-2, БФ-4 150—200

Прочность клеевых соединений на клеях БФ-2 и БФ-4 зависит от температуры отверждения. Данные, приведенные на рис. 1.19 (образцы дуралюмина, склеенные с двусторонней накладкой при давлении 5—10 кгс/см2 в течение 1 ч), показывают, что с повыше­нием температуры отверждения увеличивается прочность клеевого соединения [55]. При температуре отверждения 160—175 °С полу­чаются соединения с максимальной прочностью, выше 175 °С про­исходит резкое ее снижение.

Клеевые соединения на клеях БФ имеют ограниченную тепло­стойкость [56]. При 60 °С наблюдается значительное снижение прочности клеевых соединений при испытании на сдвиг (рис. 1.20) и на равномерный отрыв (рис. 1.21). Дополнительное нагревание клеевых соединений приводит к повышению их прочности. Так, раз­рушающее напряжение при сдвиге (при 20°С) образцов, предвари­тельно выдержанных в течение 8 сут при различных температурах, возрастает (вследствие дополнительного отверждения клея) при нагревании до 175 °С и лишь при температурах выше 200 °С проч­ность оказывается ниже исходной (рис. 1.22). При длительном на­гревании клеевых соединений при повышенных температурах не­сколько увеличивается их теплостойкость.

Клеевые соединения на клеях БФ-2 и БФ-4 устойчивы к перепа­дам температур. После 50 циклов воздействия температур от —60 до +60°С прочность при сдвиге превышает 100 кгс/см2. Прочность при сдвиге клеевых соединений на клее БФ-2 не изменяется после старения при 60 °С в течение 500 ч.

Многократные слабые удары значительно снижают прочность склеивания. Уменьшение прочности достигает 22% для образцов, подвергнутых ударам по центру площади склеивания, и 55% —для

Сдвиге клеевых соединений дуралюмина БФ-4 от температуры отверждения клея.

Температура отверждения, °с Рис. 1.19. Зависимость прочности при на клеях БФ-2 и

Рис. 1.20. Зависимость прочности при

Сдвиге клеевых соединений дуралюмина ia клее БФ-2 от температуры испытания.

Температура,°С

Образцов, по которым удары наносились в точках, близких к кром­кам клеогой пленки. Результаты этих испытаний представляют ин­терес при создании комбинированных, например клеезаклепочных, соединений [57].

Температурами

To Е to Es tu i 2c To of to су S to не­

Рис. 1.21. Зависимость прочности при равномерном отрыве клеевых соединений дуралюмина на’ клее БФ-2 от температуры испытания.

Рис. 1.22. Прочность при сдвиге клеевых соединений дуралюмина на клее БФ-2 (при 20 °С) после нагревания при различных температурах в течение 192 ч.

Прочность клеевых соединений на клеях БФ при неравномер­ном отрыве составляет при 20 °С 28 кгс/см [58]. Длительная проч­ность и выносливость клеевых соединений металлов на клее БФ-2
относительно невысоки [59], что видно из приведенных ниже дан­ные:

Дуралюмин* Сталь ЗОХГСА*

Длительная прочность при сдвиге, кгс/см2

TOC o "1-3" h z 1300 ч при 22 °С. . 63 75

300 ч при 60 °С. . 13 13

Предел выносливости при 6-10® циклах, кгс/см2 при сдвиге (20 °С) . . . 28,5 65,0

При отрыве

22 °С. . . 8,5 21,0

60°С……………………………………………………………… — 16,5

* Толщина склеиваемого металла 2 мм.

При длительной экспозиции образцов, склеенных клеями БФ-2 и БФ-4, в атмосферных условиях прочность при сдвиге не изменя­ется в течение 5 мес.; через 7 мес. прочность снижается на 20%, через 7 лет — на 60%.

Соединения на клеях БФ-2 и БФ-4 обладают удовлетворитель­ной водостойкостью. Разрушающее напряжение при сдвиге снижа­ется после действия воды в течение 30 сут (для клея БФ-2), после чего не изменяется в течение 7 мес. Клеевые соединения на клее БФ-4 (вследствие повышенного содержания поливинилбутираля) менее водостойки; уменьшение водостойкости продолжается в те­чение 70 сут и достигает 42%, после чего в течение 7 мес. водо­стойкость остается стабильной. Прочность клеевых соединений на клее БФ-2 после выдержки в течение 500 ч в масле и спирто-глице- риновой смеси не изменяется; действие бензина в течение 500 ч приводит к снижению прочности на 3%.

Клеи БФ-2 и БФ-4 используются также в виде пленок, которые получают поливом жидкого клея на поверхность стекла или поли — винилхлоридного пластиката с последующим удалением раствори­теля. Клеевые пленки обладают удовлетворительными диэлектриче­скими свойствами (табл. 1.23).

Известен также клей БФ-6, который применяют для склеивания тканей, тканей с металлами и пластмасс с металлами [55]. В со-

Таблица 1.23. Диэлектрические свойства клеевых пленок БФ [55] Показатели Марка клея Исходные данные После выдержки в течение 72 ч при 98%-ной отно­сительной влаж­ности Удельное объемное электрическое со­ БФ-2 2,7 -1015 3,5-Ю14 Противление, Ом-см БФ-4 2,0-1014 4,7-Ю14 Тангенс угла диэлектрических потерь БФ-2 0,0275 0,0309 БФ-4 0,0232 0,0632 Диэлектрическая проницаемость БФ-2 3,3 4,2 БФ-4 3,0 3,8

Став этого клея кроме резольной смолы и поливинилбутираля вхо­дят мягчители, пластификаторы и некоторое количество канифоли.

Клеи БФ могут применяться для склеивания металлов взамен клепки и сварки, в производстве тормозных колодок и для других целей [55]. Плиты из листов алюминия, латуни, железа, меди и других металлов, склеенные этими клеями, могут подвергаться ме­ханической обработке (точение, фрезерование, строгание, сверле­ние и др.) без нарушения клеевых швов. Такие плиты можно гнуть и вытягивать. Эти клеи, кроме того, могут быть применены для изготовления электрических выводов из приборов, предназначен­ных для проведения опытов при низких температурах, а также для сочленения и уплотнения отдельных частей приборов, где пайка оказывается невозможной. Клеевые соединения удовлетворительно выдерживают охлаждение до температуры жидкого гелия [60].

Клей ФА-24 [50] представляет собой композицию на основе фе­нолоформальдегидной смолы и поливинилформаля с добавками ал — коксисилана и хинолина. Клей отверждают, выдерживая при 100 °С в течение 1 ч и затем в течение 1 ч при 200 °С и давлении 3 кгс/см2.

Клеевые соединения на клее ФА-24 характеризуются высокой прочностью при сдвиге и отличаются от клеевых соединений на клеях БФ более высокой теплостойкостью. Прочность клеевых со­единений стали ЗОХГСА на этом клее при 20 °С составляет 310 кгс/см2, при 100 °С—190 кгс/см2. Клеевые соединения водо­стойки:

Температура испытания, °С………………………………………….. 20 100 150

Разрушающее напряжение при сдвиге, кгс/см2

327 160 65

Исходные данные………………………………………………

307 120 50 307 119 37 280 74 25

■после выдержки в воде при 20 "С

5 сут 15 сут 30 сут

Длительная прочность клеевых соединений на клее ФА-24 со­ставляет 600 ч (при 20 °С) при напряжении сдвига 150 кгс/см2.

Клеи БФР-2 и БФР-4 представляют собой композиции на осно­ве фенолоформальдегидной смолы резольного типа марки ФР-200 [61], модифицированной поливинилбутиральфурфуралем [52, 53]. Однокомпонентные клеи БФР-2 и БФР-4 отверждаются при 175— 150 °С в течение 2 ч под давлением 10—20 кгс/см2. Клеи наносят в 2 слоя, расход клея 200—250 г/м2. Жизнеспособность клеев БФР-2 и БФР-4—6 мес.

65

Клей БФР-2 содержит больше фенольной смолы, чем БФР-4, и может эксплуатироваться при более высоких температурах. За­висимость разрушающего напряжения при сдвиге клеевых соеди­нений на клее БФР-2 от продолжительности старения при 200 °С приведена на рис. 1.23. Клеевые соединения сохраняют вполне удовлетворительную прочность после выдержки в течение 1 года

5—2591

Таблица 1.24. Старение клеевых соединений на клеях БФР-2 и БФР-4 Место испытания Марка клея Разрушающее напряжение при сдвиге, кгс/смз При 20 °С При 200 °С При 20 °С При 200 "С В исходном Состоянии После старения Московская область БФР-2 204 56 198 48 — БФР-4 189 38 152 29 Район Батуми БФР-2 187 49 171 47 БФР-4 183 37 148 26

В атмосферных условиях Московской области и Батуми (табл. 1.24).

Назначение клеев — склеивание металлов и неметаллических материалов, в частности приклеивание тормозных накладок к ди­ску сцепления, а также при­клеивание гетинакса к меди в производстве фольгирован — ных диэлектриков [62].

Известен [63] пленочный клей на основе фенольной смолы и поливинилацеталя, пригодный для создания клеевых соединений метал­лов с прочностью при сдви­ге 323 кгс/см2.

Теплостойкие клеи могут быть получены путем совме­щения фенолоформальдегид­ных смол с поливинилкета’ лями. Введение резорцино­вого эфира ортотитановой кислоты повышает теплостойкость этих клеев. Для улучшения эластичности клеевых соединений предло­жены добавки, представляющие собой продукты взаимодействия диметилвинилэтинилкарбинола с акрилонитрилом [64].

" 0 200 Б00 800 1000 Продолжительность старения, ч

Рис. 1.23. Зависимость прочность при Сдвиге клеевых соединений алюминиево­го сплава на клеях БФР-2 (1,3) и БФР-4 (2,4) от продолжительности ста­рения при 20 °С [температуры испыта — . Ни я 20 (1,2) И 200 °С (3,4)].

•S 200 « 3; v As 100 |

Клеи ВС-10Т и ВС-350. Основой клеев ВС-ЮТ и ВС-350 явля­ется композиция ВС-10, представляющая собой смесь поливинил­ацеталя, содержащего свободные гидроксильные группы, с алкок- сисиланом [48]. Компоненты этой смеси при комнатной темпера­туре не взаимодействуют между собой; при нагревании протекает реакция, в результате которой цепи полиацеталя сшиваются сил — оксановыми мостиками по месту расположения гидроксильных групп с образованием пространственного полимера. Склеивание с помощью композиции ВС-10 металлов и неметаллических мате­риалов приводит к образованию прочных клеевых соединений. Од­нако при повышении температуры разрушающее напряжение при сдвиге клеевых соединений на ВС-10 снижается с 250 кгс/см2 при

20 °С до 15 кгс/см2 при 100 °С, что, по-видимому, объясняется не­достаточной жесткостью образовавшейся сетки.

Для повышения теплостойкости системы в качестве компонента, способного вступать в реакцию с алкоксисиланом, была применена фенолоформальдегидная смола. Сочетание композиции ВС-10 и фе­нолоформальдегидной смолы приводит к образованию блок-сопо­лимера с высокой теплостойкостью. Теплостойкость клеевой компо­зиции повышается с увеличением количества фенолоформальдегид­ной смолы в системе.

Совмещением композиции ВС-10 с различными фенолоальде — гидными смолами и получены клеи ВС-ЮТ и ВС-350. Эти клеи предназначаются для склеивания металлов и теплостойких неме­таллических материалов: стали различных марок, анодированного дуралюмина, стеклотекстолитов различных марок, стеклотекстоли — тов с металлами, теплостойких пенопластов типа ФК-40 и др.

Температура, "с

750 § ££ IjgS 15 !■?№? SSI™’

Рис. 1.24. Зависимость прочности при сдвиге клеевых соединений алюминиевого Сплава на клее ВС-10Т от температуры испытания.

0

100 OUU 5uu Температура, °C

Рис. 1.25. Зависимость прочности при равномерном отрыве клеевых соединений

Сталь З+сталь 3 ..,.»., Алюминиевый сплав Д16+алюминие- Вый сплав Д16 ……………………………………. Стеклотекстолит ВФТ-С+сталь ЗОХГСА……………………………………….. . Пенопласт К-40+сталъ ЗОХГСА, ,

5*

67

Стали на клее BC-I0T от температуры испытания.

Однокомпонентный клей ВС-10Т имеет концентрацию 15—30%, вязкость клея 50—120 с по ВЗ-1, срок хранения — не менее 6 мес. Отверждение клея производится под давлением 0,6—2,0 кгс/см2 при 180 °С в течение 2 ч. Прочностные характеристики клеевых со­единений различных материалов на клее ВС-10Т приведены на рис. 1.24 и 1.25 и ниже: —

Разрушающее напряжение при сдвиге, кгс/см2

При при при 20 °С 150 °С 300 °С

185 140 60

1300 100 40

1600 100 58 5[6] 2,5* —

Прочность клеевых соединений стали 20 при испытании на не­равномерный отрыв при 20 °С составляет 11 кгс/см, при 150 °С— 16 кгс/см. Это свидетельствует о хрупкости клея, которая может быть значительно уменьшена, если применять клеевую пленку, на­несенную на разреженную стеклоткань (например, при склеивании сотовых заполнителей с обшивкой).

Клеевые соединения стали на клее ВС-ЮТ отличаются высоки­ми показателями длительной прочности, выносливости и термоста­бильности. Разрушающее напряжение при сдвиге клеевых соеди­нений стали на этом клее после выдержки в течение 200 ч при 200 °С составляет 181 и 110 кгс/см2 соответственно при темпера­туре испытания 20 и 200 °С.

Клеевые соединения имеют высокую водостойкость, стойки к действию масла, керосина и бензина. Клеевые пленки обладают удовлетворительными диэлектрическими свойствами [48].

Клей ВС-350 отличается от клея ВС-ЮТ тем, что он содержит фенолоформальдегидофурфурольную смолу. Клеевые соединения на клее ВС-350 имеют прочность при сдвиге, близкую к прочности клеевых соединений на клее ВС-ЮТ, но обладают большими проч­ностью при равномерном отрыве и длительной прочностью при по­вышенных температурах. Соединения выдерживают длительное на­гревание (до 200 ч) при 200 °С и кратковременное (5 ч) при 350 °С. Они достаточно водостойки. Ниже приведены данные о прочности при сдвиге клеевых соединений стали на клее ВС-350 при повышен­ных температурах:

Температура, °С………………………… Исходные	200	350	350
Данные
Продолжительность выдержки,
Ч………………………………………………. —	200	3	5
Разрушающее напряжение при
Сдвиге, кгс/см2
При 20 °С…………………………………… 184	139	—	59
» 200 °С…………………………………… 109	109	—	59
» 350 °С. ………………………………… 68	68	69	68

Клей ВС-10М [51] представляет собой модификацию компози­ции ВС-Ю. Клей отверждается при 180—200 °С и давлении 10 кгс/см2 в течение 1—1,5 ч. Прочность клеевых соединений стали (20 °С) при сдвиге составляет 228 кгс/см2, при равномерном отрыве (клеевые соединения дуралюмина) -— 627 кгс/см2. Назначение клея — склеивание дуралюмина, стали и приклеивание к ним стек- лотекстолитов.

Клей ВС-10ТМ готовится на месте потребления путем смешения клеев ВС-ЮТ и ВИАМ Ф-9. Применяется для склеивания тепло­стойкого органического стекла и приклеивания к нему лавсановой ткани. Рабочие температуры клея — от —60 до 1.50 °С, жизнеспо­собность— 5 сут; вязкость клея по ВЗ-1 составляет 60—150 с. Рас­ход клея при склеивании органического стекла 150—200 г/м2, при склеивании лавсановой ткани с органическим стеклом 800— 1100 г/м2. Открытая выдержка клеевого слоя — не менее 1 ч, вы­держка под давлением 1—-3 кгс/см2—3 ч при 150 °С. Разрушающее напряжение при сдвиге клеевых соединений органического стекла в интервале температур от —60 до 150°С составляет 100 кгс/см2; разрушающее напряжение при сдвиге клеевого соединения лавсано­вой ткани с органическим стеклом при —60 и 20 °С равно 100 кгс/см2, при 150°С —70 кгс/см2.

После старения при 150 °С в течение 500 ч, а также после цик­лического воздействия температур от —60 до 150 °С (30 циклов) или воды в течение 30 сут прочность клеевых соединений сущест­венно не меняется.

Клеи Ридакс. За рубежом известен и широко применяется для изготовления различных клееных деталей (главным образом метал­лических) и силовых конструкций клей Ридакс Е, состоящий из двух компонентов — раствора фенолоформальдегидной смолы и по — ливинилформаля в виде порошка. Раствор фенольной смолы на­носят на склеиваемую поверхность и подсушивают так, чтобы по­лучить пленку, сохраняющую липкость. На слой смолы насыпают порошок поливинилформаля, склеиваемые поверхности соединяют и склеивают под давлением при нагревании. Склеивание рекомен­дуется проводить по одному из следующих режимов: 145 °С — 15 мин; 165°С — 8 мин; 180°С — 4 мин; 190°С — 3 мин.

Клеевые соединения на клее Ридакс Е достаточно прочны: их разрешающее напряжение составляет, 20—30 кгс/см2. Данные о прочности при сдвиге клеевых соединений алюминиевого сплава 24ST3 (толщиной 1,6 мм с длиной нахлестки 12,7 мм) на клее Ри­дакс Е, выдержанных в течение 8 сут при различных температу­рах и испытанных при температуре 27 °С, а также при температу­рах выдержки, приведены ниже:

Температура старения,

°С……………………………………………………….. 121 177 232

Температура испытания,

°С……………………………………………………….. 27 121 27 177 27 232

Разрушающее напряже­ние при сдвиге, кгс/см2 212 128 180 40 85 22,5

Влияние перепада температур от —56 до 204°С (три цикла по 21 ч каждый) на прочность при сдвиге клеевых соединений на клее Ридакс Е при различных температурах характеризуется следую­щими данными: 128 кгс/см2 при —56 °С, 97 кгс/см2 при 27 °С и 24 кгс/см2 при 204 °С.

Разновидностью клея Ридакс Е является клей Ридакс 775. Тех­нология нанесения его та же, что и клея Ридакс Е. При склеива­нии рекомендуется открытая выдержка при 20 °С в течение 30 мин и отверждение при 140—145 °С в течение 0,3—0,5 ч при давлении 7—15 кгс/см2. Расход раствора фенолоформальдегидной смолы со­ставляет 60 г/м2, поливинилформаля (в виде порошка) — 50 г/м2.

Этот клей применяется и в виде пленки; пленку можно хранить {в целлофане) в течение 6 мес. Расход клеевой пленки при склеи­вании — 390 г/м2; режим отверждения аналогичен описанному вы­ше для жидкого клея. Разрушающее напряжение при сдвиге кле­евых соединений металлов на пленочном клее при 20°С равно 340 кгс/см2, а при 95 °С составляет 100—140 кгс/см2.

Известны также однокомпонентные клеи типа Ридакс, в част­ности клей Ридакс 64, с теплостойкостью 250 °С.

Клей Хидакс 1033 представляет собой композицию на основе фенолоформальдегидной смолы и поливинилформаля [66], содер­жащую растворитель. Компоненты смешиваются в соотношении 100:85. Клей отверждают в течение 30—40 мин при 145 °С и дав­лении 3—7 кгс/см2. Клеевые соединения выдерживают нагревание до 200—250 °С.

Известны [29] фенолополивинилацетальные клеи, выпускаемые в виде пленок и не требующие при применении жидкого подслоя: FM-47 (фирма «Bloomindayl»), Ридакс 775 (фирма «Ciba») и Нармтейп 105 (фирма «Narcmo»). Режим их отверждения и неко­торые свойства соединений на их основе приведены в табл. 1.25.

Таблица 1.25. Свойства клеевых соединений на фенолополивинилацетальных Пленочных клеях, выпускаемых в США FM-47, тип П Ридакс 775 Нармтзйп 105 Показатели (армированная (неармироваи- (армированная Пленка) Иая пленка) Пленка) Режим отверждения Температура, °С 177 150 150 Продолжительность выдержки, ч 2 0,5 0,5 Давление, кгс/см2 14 7 .0,7—2,0 Разрушающее напряжение при сдви­ Ге, кгс/см2 При —55°С 217 252 140 » 20 °С 343 280 196 » 82 °С 357 . 126 77 » 120 °С 210 _ — Прочность при отдире Т-образных Образцов, кгс/см 2,0 При —55°С — — » 20 °С — 6,3 2,2 » 80 °С — — 1,5

Теплостойкость зарубежной композиции Резинокс 433, содер­жащей 1 вес. ч. фенолоформальдегидной смолы и 2 вес. ч. поливи­нилбутираля (Бутвар В-90), составляет около 100 °С.

Разработана композиция, представляющая собой 40%-ную вод­ную дисперсию, в состав которой входят водорастворимая феноло­формальдегидная смола, синтетический каучук (карбоксилсодер — жащий сополимер акрилонитрила с бутадиеном), загуститель (альгинат натрия, карбоксиметилцеллюлоза) и наполнители [67]. Прочность клеевых соединений составляет 70 кгс/см2 при 260 °С.

Клеи SC-1033 и Метлбонд 311 на основе модифицированных кремнийорганическими соединениями фенолоформальдегидных смол обладают высокой термостабильностью. Клей Метлбонд 311 кроме фенолоформальдегидной смолы содержит также эпоксидный полимер (полученный при взаимодействии полиэтоксифенилсилок — сана с дифенилолпропаном), алюминиевую пудру и пятиокись мышьяка. Пятиокись мышьяка препятствует окислительным про­цессам, протекающим при формировании и эксплуатации клеевых соединений при высоких температурах. Это имеет очень большое значение, так как при действии кислорода воздуха резко снижается прочность клеевых соединений на основе органических полимеров.