Лако-красочные материалы — производство

Полиимидные клеи еще более теплостойки, чем клеи на основе полибензимидазолов. Они могут эксплуатироваться в течение 1000 ч при 315 °С и в течение 60 ч при 370 °С [90]. Основой боль-

Шинства полиимидных клеев являются полимеры, полученные из диангидрида пиромеллитовой кислоты и 4,4-диаминодифенилового эфира. На первой стадии реакции в качестве промежуточного про­дукта образуется растворимый продукт — полиамидокислота, ко­торая может быть использована для получения клеев. При нагре­вании до 150—250 °С растворитель испаряется и при отщеплении воды образуется нерастворимый полиимид. Полиимиды, сохраня­ющие растворимость после циклизации, получают поликонденса­цией ароматических диаминов с тетракарбоновыми кислотами.

Исследование влияния -наполнителя (алюминиевый порошок) на процесс отверждения полиимидных клеев показало, что введе­ние наполнителя повышает модуль упругости отвержденного поли­
мера, так же как и увеличение содержания воды в Исходном поли­мере [97].

На основе отечественных полиимидов получают клеящие ком­позиции с теплостойкостью до 350 °С и хорошей термостабиль­ностью (рис. 11.13) [98]. Данные о прочности клеевых соединений алюминиевого сплава, полученных при склеивании клеями на ос­нове отечественных полиимидов, приведены в табл. "11.12.

Клей СП-6К на основе полимера СП-6 [103] выдерживает на­гревание в течение 1000 ч при 300 °С. Прочность при неравномер­ном отрыве клеевых соединений на этом клее при 20 °С — 10, а при 300 "С— 13 кгс/см. Данные о длительной и усталостной прочности клеевых соединений приведены ниже:

Температура испытания 20 °С 300 °С

TOC o "1-3" h z 50 42

500 500

30* 20

10-10° 1010е

* Образец не разрушился.

Клей стоек к действию воды и условий тропического климата. Ниже показано, как изменяется прочность клеевых соединений на клее СП-6К после выдержки в воде и в камере тропического климата:

Разрушающее напряжение при сдвиге, кгс/см2 при 20 °С при 300 СС

До испытания, , , • 97 95

После выдержки

В воде в течение

30 сут… 99 — 86

В камере тропическо­го климата в те­чение 90 сут, , 51 84

Условия склеивания клеем СП-6К — давление 2—3 кгс/см2, тем­пература 300 °С.

К полиимидным клеям относятся клеи FM-34 (фирма «В1о — omingdale», США), и PI-5505 (фирма «Du Pont», США [99]. Ре­жимы склеивания и показатели свойств клеевых соединений на этих клеях приведены ниже:

FM-34 PI-5505

Режим отверждения

Температура, °С………………………………………………….. 260 177

Продолжительность, мин. . . 90* 90**

Давление, кгс/см2………………………………………………….. 2,8 1,4—14

Разрушающее напряжение при сдви­ге, кгс/см2

При 24 °С…………………………………………………….. 231 252

» 260 °С. . . . 161 210 (при

238 °С)

После действия…. . .

Воды в течение 30 сут… 210 — солевого тумана в течение

30 сут…………………………………………………………………….. 210 —

Масла в течение 7 сут. 254 —

Топлива в течение 7 сут 238 —

* Рекомендуется последующее отверждение при 288 °С в течение 3 ч.

** Рекомендуется последующее отверждение при 315 °С в течение не менее 8 ч.

Соединения на клее FM-34 после старения при 260 °С в тече­ние 2000 ч имеют прочность при сдвиге 105 кгс/см2; прочность при сдвиге клеевых соединений на клее PI-5505 после старения при 315 °С в течение 1000 ч составляет 129 кгс/см2. Клеевые соединения на клее FM-34 могут длительно работать при 204-—315 °С.

Полиимидный клей марки Нолимид А-380 на подложке из стеклоткани выпускается во Франции и используется специально для склеивания титановых сплавов и коррозионностойких сталей, в частности титановых панелей сверхзвуковых самолетов [84]. Прочность при сдвиге клеевых соединений титанового сплава при 20 °С составляет 203 кгс/см2, при 260 °С — 182 кгс/см2 и при 452 °С — 84 кгс/см2. После старения при 260 °С в течение 12 000 ч прочность при сдвиге составляет 218 и 196 кгс/см2 при 23 и 260 °С соответственно. В результате старения при 302 °С в течение 10 000 ч прочность снижается до 59,7 кгс/см2, а после старения при 452 °С в течение 2 ч — до 49,2 кгс/см2.

Для склеивания пластмасс, керамики, металлов и стекловолок — нистых материалов используют раствор (например, в формамиде) или расплав форполимера, полученного взаимодействием аромати­ческого диамина и ангидрида, представляющего собой смесь аро­матического диангидрида и малеинового ангидрида [100].

Интересен метод повышения термостабильности полиимидов и других полигетероариленов путем введения в состав клеевых ком­позиций 0,1—15,0 вес. % окиси, гидроокиси, нитрата или органиче­ской соли марганца, цинка, висмута или алюминия. Этот способ наиболее эффективен при склеивания железа и меди [101].

Описаны [102] стойкие к термоокислительной деструкции клеи на основе форполимеров полиимидов, полученных из полифункцио­нальных аминов и ангидридов. Предложен клей из полиимидной смолы (в сочетании с полиамидной смолой), содержащий алюми­ниевый порошок и тиксотропную добавку; растворитель — диме — тилформамид. Клей обладает высокой стойкостью к термоокисли­тельной деструкции при 315 °С. Режим склеивания: выдержка под давлением 10,5 кгс/см2 при 315°С в течение 1 ч [117].

Полималеимиды на основе ароматического диамина, аромати­ческого диангидрида и малеинового ангидрида применяются в ка­честве клеев для склеивания теплостойких материалов при 175— 300°С [104, 105].

Полибензоксазолы, полиоксадиазолы, полибензотиодиазолы и другие термостойкие полимеры этого класса предложены для соз­дания на их основе клеевых композиций [106, 108]. Представ­ляют интерес для получения клеевых композиций полипирролон — имиды [107] и полибензимидазолпирролоны [93, 109].

Клеи на основе полихиноксалинов обладают высокой термо­стойкостью и хорошей адгезией к металлам и некоторым неметал­лическим материалам. Данные о прочности клеевых соединений на полихиноксалиновых клеях приведены в табл. 11.13. Для сравне­ния в этой таблице приведены характеристики композиций на основе полибензотиазола и полибензоксазола.

Описаны способы получения различных полихиноксалинов и свойства клеевых композиций на их основе [110—112, 114]. Опуб­ликованы сведения об адгезионных свойствах полиамидохинокса — линов [113] и лестничных полибензопирролонхиноксалинах [115].

Высокой термической стойкостью и эластичностью характери­зуются клеевые системы на основе полифенилхиноксалинов [119]. Очень теплостойки клеи на основе полиимидазохиназолинов, одна­ко температура их отверждения находится в пределах 450—537 °С [118]. Клеящими свойствами обладают также полифениленсуль — фиды, поликсиленолы и полифениленоксиды [116].