КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

Клеи на основе полиуретанов характеризуются высокой адге­зией к большинству материалов и применяются для склеивания как при комнатной температуре, так и при нагревании. Адгезион­ные свойства полиуретанов обусловливаются наличием в их со­ставе полярных NCO-rpynn.

Для изготовления клеев применяют чаще всего не полиуретаны, а продукты, являющиеся исходными компонентами для их полу­чения. Образование полимеров происходит в процессе склеивания. В качестве исходных компонентов используют изоцианаты и гидр- оксилсодержащие полиэфиры и многоатомные спирты. Наряду с изоцианатами применяются также продукты их реакции с много­атомными спиртами, содержащие свободные изоцианатные группы. Такие продукты менее токсичны, чем изоцианаты.

Исследование влияния на адгезию полиуретанов густоты их пространственной сетки показало, что с увеличением густоты сетки адгезия к латуни и алюминиевым сплавам возрастает [264].

Впервые полиуретановый клей, предназначавшийся для стклеи — вания древесины при нормальной температуре, был разработан в

Германии под маркой Полисталь [265]. Клей состоит из изоциана — та (Десмодур ТН) и гидроксилсодержащего полиэфира (Десмо — фен 900). Десмодур ТН представляет собой продукт реакции 3 моль толуилендиизоцианата (смесь 2,4- и 2,6-изомеров в соот­ношении 60:40) с 1 моль гексантриола. Полиэфир Десмофен 900 получается при взаимодействии адипиновой кислоты (3 моль) с трйметилолпропаном (4,2 моль).

Клей Полисталь готовится смешением 40 вес. ч. Десмофена 900 (75%-ный раствор в бутилацетате) с 100 вес. ч. Десмодура ТН. Жизнеспособность этой композиции от 1 до 5 ч. В качестве уско­рителя отверждения применяют карбамид. Введение карбамида в клей сокращает продолжительность выдержки клеевых соедине­ний древесины при 20 °С с 10 до 1—2 ч. Водный раствор ускорите­ля (20%-ный) наносят на одну из склеиваемых поверхностей де­рева. Прочность при скалывании клеевых соединений древесины на клее Полисталь при комнатной температуре составляет 130 кгс/см2. Клей Полисталь обладает более высокой эластично­стью, чем отверждающиеся на холоду фенолоформальдегидные клеи.

Клей ПУ-2 — отечественный полиуретановый клей, представ­ляющий собой композицию на основе 200 вес. ч. продукта конден­сации алифатической дикарбоновой кислоты с многоатомными спиреями (продукт 24К), 100 вес. ч. изоцианата (продукт 102-Т) и 25 вес. ч. наполнителя (цемент) [266]. Продукт 24К — воскооб­разный полиэфир, легко растворимый в ацетоне, содержащий 5,2—8% гидроксильных групп, с кислотным числом 5,6—20. При­меняется в виде 50%-ного раствора в ацетоне с вязкостью 10— 32 сП.

При смешении компонентов клея в результате происходящей между ними реакции наблюдается постепенное нарастание вязко­сти смеси, которая сначала переходит в пастообразное состояние, а затем превращается в твердый продукт. Продолжительность пе­рехода в пастообразное состояние обычно составляет 15—90 мин. Клей используют в виде пасты, что позволяет хорошо заполнять зазоры между соединяемыми поверхностями.

Перед приготовлением клея цемент просеивают через сито № 01В или 009В и высушивают при 100—<105 "С в течение 2—3 ч. В случае образования сгустков или замерзания при пониженных температурах продукта 24К его вы­держивают при 25—35 °С в теплом помещении до расплавления при периодиче­ском взбалтывании. При замерзании продукта 102-Т (при температуре ниже 20— 22 °С) его помещают в теплую воду (25—30 °С), постепенно повышая темпера­туру ДО 45 "С. При расплавлении продукта тара должна быть неплотно при­крыта пробкой.

Клей готовят [267] в смесительном аппарате из дуралюмина, нержавеющей стали, луженой меди, фарфора или стекла, снабженном крышкой, водяной ру­башкой и механической мешалкой. Частота вращения мешалки 30—50 об/мин. Ввиду токсичности продукта 102-Т аппарат устанавливают под вытяжным уст­ройством. В аппарат загружают тщательно перемешанный продукт 24К, вклю­чают мешалку и в рубашку аппарата пускают воду. Затем загружают продукт 102-Т, содержимое аппарата перемешивают в течение 2—3 мин и вводят цемент.

После кратковременного перемешивания всех компонентов мешалку выключают, а затем через каждые 5—10 мин включают и перемешивают до образования пасты. Температура смеси в процессе приготовления клея должна быть 18— 20 °С.

Готовый клей выгружают в сборники. Пастообразный клей хранят при 18— 20 °С. Во избежание осаждения наполнителя необходимо производить периоди­ческое (через 20—30 мин) перемешивание клея.

Жизнеспособность клея не менее 2 ч. При комнатной темпера­туре прочность клеевых соединений практически не изменяется,

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

Продолжительность Выдержки, сут

Рис. 1.53. Зависимость прочности клеевых соединений дуралюмина на клее ПУ-2 от продолжительности выдержки при комнатной температуре под давлением (испытание при 20 и 60°С через 24 ч после снятия давления).

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

Го 40 БО 80 100 Относительная Влажность Воздуха, °/о

Г

Рис. 1.54. Влияние влажности воздуха в процессе приготовления клея ПУ-2 и открытой выдержки клеевого слоя на прочность клеевых соединений дуралюми­на, склеенных при 20 °С (испытание через 24 ч после снятия давления).

А при 60°С уменьшается на 5—10%. Открытая выдержка клеевого слоя в течение 20—120 мин не влияет на прочность клеевых со­единений. Продолжительность выдержки при склеивании дуралю­мина при 105±5СС и давлении 3 кгс/см2 должна быть равной 4 ч.

Склеивание клеем ПУ-2 можно производить и при нормаль­ной температуре. В этом случае с течением времени наблюдается увеличение прочности клеевого соединения (рис. 1.53) и макси­мальное значение разрушающего напряжения при сдвиге (170— 180 кгс/см2) достигается спустя 20—30 сут. Через 1 сут прочность составляет 25 кгс/см2, а через 3 сут—-120 кгс/см2. С увеличением относительной влажности воздуха также наблюдается возрастание прочности клеевого соединения (рис. 1.54). Поэтому для повыше­ния прочности клеевых соединений в раствор полиэфира перед применением вводят 0,5—1,0% воды.

Клеевые соединения на клее ПУ-2 имеют невысокую теплостой­кость. Если при 20 °С разрушающее напряжение при сдвиге клее­вых соединений дуралюмина составляет около 200 кгс/см2, то при 100 °С оно снижается до 70 кгс/см2 (рис. 1.55). Морозостойкость клеевых соединений при испытании на равномерный отрыв доволь­но высока (рис. 1.56).

Клеевые соединения на клее ПУ-2 обладают вполне удовлетво­рительными показателями прочности при неравномерном отрыве:

Температура испытаний, СС —60 20 60 Прочность при неравномерном отрыве, кгс/см…… 20 43 23

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

-100 -50 0 50 100 150 200 Температура, °С

Данные о длительной прочности и выносливости клеевых соеди­нений металлов на клее ПУ-2 приведены в табл. 1.60. Прочность при сдвиге клеевых соединений дуралюмина, скленных клеем

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

-100 -50 0 50 100 150 Температура, °С

Рис. 1.33. Зависимость прочности при сдвиге клеевых соединений алюминиевого сплава «а клеях ПУ-2 (1) и ВК-5 (2) от температуры испытания.

Рис. 1.56. Зависимость прочности при равномерном отрыве клеевых соединений алюминиевого сплава на клеях ПУ-2 (1) и ВК-5 (2) от температуры испытания.

ПУ-2, после пребывания в течение 3 мес. в атмосферных условиях снижается почти вдвое, а затем стабилизируется, сохраняясь в те­чение длительного времени на уровне 100—120 кгс/см2. Снижение прочности клея, не содержащего наполнитель, происходит мед­леннее.

Таблица 1.60. Длительная прочность и выносливость клеевых

Соединений металлов на клее ПУ-2

Дуралюмин

Сталь ЭЯ1Т

Температура испытании,

°с

Длительная прочность при сдвиге, кге/сма

Предел выносливости при сдвиге*, кгс/ем2

Длительная прочность при сдвиге, кгс/см2

Предел выносливости при сдвиге,

КГС/СМ2

20 60 80 100 120

115 (1500 ч) 65 (300 ч) 15 (300 ч) 5 (100 ч)

40 15 12 10

160 (1500 ч) 110 (300 ч) 80 (300 ч) 40 (100 ч) 20 (100 ч)

79 55 40 30

* База испытаний 6-10

Стойкость клеевых соединений к действию влаги и атмосфер­ных факторов может быть повышена путем защиты торцов спе­циальными лакокрасочными покрытиями. Воздействие переменных температур (±60°С) в течение 200 ч не влияет на прочность клеевых соединений.

При длительном нагревании (192 ч) при 125 °С прочность при сдвиге клеевых соединений на клее ПУ-2 не изменяется (испыта­ния при комнатной температуре). При более высоких температурах прочность значительно снижается [268] (рис. 1.57). После пред­варительного нагревания клеевых соединений при температуре

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

Температура,°С

45

А:

Оом

Hi

3

А:

I £

СГО а с s * tu оГ

3 со а ^

3 ч ^

А •а.

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

Температура, °С

СЦ

ЙЗ оо

Й сл За

I

250

Рис. 1.57. Зависимость прочности при сдвиге (при 20 СС) клеевых соединений дуралюмина на клее ПУ-2 от температуры старения в течение 192 ч.

Рис. 1.58. Зависимость прочности при сдвиге клеевых соединений дуралюмина на клее ПУ-2 от температуры испытания после старения при данной температуре

В течение Л 92 ч.

Испытания в течение 192 ч резкое снижение прочности наступает уже при 75 °С (рис. 1.58). Клей устойчив к длительному действию нефтяных топлив, масел и спиртоглицериновой смеси.

Клей ПУ-2 применяется для склеивания органического стекла и приклеивания к нему капроновой и лавсановой ткани (табл. 1.61).

Клей ПУ-2М представляет собой [269] модификацию клея ПУ-2, В состав клея введен спирт. Клей отличается повышенной жизне­способностью и несколько меньшей токсичностью. Его основное назначение — приклеивание к фанере и металлам различных деко­ративно-облицовочных материалов (павинола на основе стеклян­ной или хлопчатобумажной ткани, перхлорвиниловых пленочных материалов, поролона, хлопчатобумажных тканей и др.). Клей го­товится смешением компонентов на месте потребления. Режим

Таблица 1.61. Режимы склеивания и прочность клеевых соединений

Органического стекла на клее ПУ-2

Режим склеивания

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

Расход клея, г/м2

Склеиваемые материалы

Разрушающее напряжение при сдвиге, кгс/см2

При 20 °С при 80 °С

120—170 3—5 200—250 140

95

Органическое стекло 1 —3 СТ-1 + органическое стекло СТ-1

Органическое стекло 1—3 СТ-1+капрои

Органическое стекло 1 —3 2-55+лавсан

120—170 3—5 750—800 100

120—170 3—5 750—800 220 130

95

(при 120 °С)

Склеивания и основные свойства клеевых соединений приведены в табл. 1.58.

Клей ПУ-2Б также является модификацией клея ПУ-2. Он предназначен для склеивания органического стекла и приклеива­ния к нему капроновой ткани [269]. Для предотвращения возник­новения «трещин серебра» на органическом стекле в состав клея введен неполярный растворитель — бензин. Клеевые соединения на этом клее могут эксплуатироваться в интервале температур от —60 до 130 °С. Клей готовят перед употреблением путем смешения ком­понентов.

Режим склеивания и свойства клеевых соединений приведены в табл. 1.62.

Клей ВК-5 состоит из продукта 24К, продукта ДГУ (диизоциа — нат), катализатора КСМК и растворителя [270]. Композиция го­товится путем смешения компонентов перед применением. Жизне­способность клея 5 ч. С увеличением продолжительности выдержки клея с момента его приготовления до 5 ч содержание изоцианат — ных групп уменьшается, а вязкость увеличивается, что является следствием протекающей при комнатной температуре реакции взаимодействия гидроксилсодержащего полиэфира и продукта ДГУ. Прочностные характеристики при этом ухудшаются. Исполь­зование в качестве компонента клея «связанного» изоцианата (про­дукта ДГУ) приводит к значительному снижению его токсично­сти по сравнению с клеем ПУ-2.

Клей предназначается для склеивания металлов (алюминие­вые и титановые сплавы, сталь ЗОХГСА) и неметаллических мате­риалов (стеклотекстолиты, пенопласты) в изделиях, длительно ра­ботающих при температурах ±60 °С.

177

Клей ВК-5 отверждается при комнатной температуре в течение суток. Увеличение прочности клеевых соединений наблюдается в

12—2591

Течение 30 сут (рис. 1.59). Ниже приведены показатели прочности клеевых соединений на клее ВК-5, отвержденном в течение 3 сут при 20 °С и давлении 3 кгс/см2:

При 20 °с При 60 °с

Разрушающее напряжение при сдвиге после выдерж­ки в воде в течение 30 сут,

Кгс/см2 ………………………………………………………….. 122 45

Прочность при неравномер­ном отрыве, кгс/м … 24 16

Прочность клеевых соединений (незащищенных) после выдерж­ки в различных климатических условиях в течение 5 лет изменяет­ся незначительно.

Клей ВК-5 вибростоек, грибостоек, устойчив к действию топ — лив и масел, переменных температур (±60 °С), не вызывает кор­розии металлов. Прочность клеевых соединений плакиро­ванного алюминиевого сплава Д-16АТ после старения при 60 °С в течение 1000 ч и при 100 °С в течение 500 ч значи­тельно повышается.

Клей можно использовать в комбинированных клепано — клеевых соединениях: предел усталости клепаноклеевых со­единений на клее ВК-5 на 40% выше предела усталости закле­почных соединений, а предел статической прочности таких соединений на 9% выше преде­ла статической. прочности заклепочных соединении.

Клей 301 получают на основе полиэфира, представляющего со­бой продукт взаимодействия пропиленгликоля глицерина, адипи — новой кислоты и аддукта толуилендиизоцианата с триметилолпро — паном. Жизнеспособность клея около 24 ч, отверждается он в те­чение 3 сут при комнатной температуре под давлением 4— 5 кгс/см2.

Клей применяется для склеивания стали, алюминиевых сплавов, меди, латуни и других материалов. Зависимость прочности клее­вых соединений алюмниевого сплава при сдвиге и равномерном отрыве от температуры приведена на рис. 1.60 [271].

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

W 80 т 1в0 Продолжительность Выдержки, сут

Рис. 1.59. Зависимость прочности при сдвиге клеевых соединений алюминие­вого сплава на клее ВК-5 от продолжи­тельности выдержки под давлением при 20 °С (температуры испытания 20 и

60 °С).

12*

179

Клей ВК-11 представляет собой полиуретановую композицию, модифицированную перхлорвиниловой смолой [269]. Клей гото­вится перед употреблением путем смешения исходных компонентов. Жизнеспособность клея 6—8 ч, вязкость по ВЗ-1 20—25 с, расход клея 150—200 г/м2. При склеивании рекомендуется открытая вы­держка в течение 30—40 мин после нанесения первого слоя и 10—
15 мин после нанесения второго слоя. Давление создается с по­мощью прикатки роликом. Выдержка до начала монтажных ра­бот— 24 ч.

Клей применяется для приклеивания декоративно-облицовоч­ных материалов (павинола на основе стеклянной или хлопчатобу­мажной ткани, поролона) к фанере, загрунтованным или окрашен­ным магниевым сплавам, дуралюмину и др. Прочностные харак-

Il

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

А

40 ВО ВО 100 120 Температура,"С

Рис. 1.60. Зависимость прочности клее­вых соединений алюминиевого сплава на полиуретановом клее 301 при сдвиге (/) я равномерном отрыве (2).

Теристики клеевых соединений различных материалов приведены ниже:

Прочное л при отдире, кгс/см при —60 °С при 20 °С при 60 °С

Павинол+фанера …. 120—130 100—ПО 60—75 Павинол+дуралюмин, ано­дированный с защитным

Покрытием……………………………….. 30—120 60—110 30—60

Клей обладает высокой стойкостью к действию атмосферных факторов [128], прочность клеевых соединений не снижается по­сле термического старения при 60 °С в течение 500 ч. Ниже при­ведены данные о прочности клеевых соединений павинола на клее ВК-11 после старения в течение 30 сут в условиях тропического климата при 50 °С и относительной влажности воздуха 98—100%.

Разрушающее напряжение при рас­слаивании, кгс/см2

При —60 °С при 20 °С прн 60 °С

Павинол+дуралюмии с защитным

Покрытием (грунт АЛГ-14ХС) . . 80 30—40 15—20 Павинол+дуралюмии с защитным по­крытием (эмаль ХВ-16) …. 80 40—50 20—30

Павинол+фанера …….. 80 50—60 25—35

Павинол+поролон……. Разрушение по поролону

Разработаны полиуретановые клеи холодного отверждения, обеспечивающие прочность при сдвиге клеевых соединений при 20 °С 180—200 кгс/см2. Введение в клеевую композицию двуокиси кремния в качестве наполнителя увеличивает прочность клеевого соединения до 260—280 кгс/см2 [272].

Синтезированы клеевые композиции на основе полиуретанов для получения многослойных материалов из полимерных пленок
(полиолефины, полиэтилентерефталат). Предложен также клеевой состав для приклеивания пластифицированного поливинилхлори — да к обработанной электрохимическим травлением с последующей пассивацией стали [273].

За рубежом известны различные клеящие системы на основе изоцианатов и полиэфиров. Характеристики важнейших изоциана — тов (десмодуры) и полиэфиров (десмоколи), выпускаемых фирмой «Вауег», приведены в табл. 1.63 и 1.64.

Таблица 1.63. Свойства изоциаиатов (десмодуры)

Характеристики

Раствора

Рч

Вязкость

Содержание

Г. онцен — традия, %

•о Я

Марка

Состав

Раствори­тель

О

О и X —

1-ч<М

При 20 °С, сП

СО-групп, %

Десмодур L

Продукт взаимо­действия диизо — цианата и много­атомного спирта

Этилаце- тат

75

1,18

1800—2400

12,5—13,5

Десмодур R

Л, л’,л"-Трифенил- метантриизоциа — нат

Метилен- хлорид

20

1,32

1,5

6,9—7,1

Десмодур RF

Трифенилтиофос- фаттриизоцианат

То же

20

5,4—0,1

Таблица 1.64. Свойства полиэфиров (десмоколи)

Марка

Состав

Плотность при 20 °С, г/смЗ

Вязкость при 20 °С, сП

Содержание

ОН-групп,

%

Десмоколь 12

Полиэфир

1,12

15 500—16 500

4,8—5,3

Десмоколь 22

»

1,18

29 000—31 000 .

1,7-2,0

Десмоколь 130

Полиэфир, модифи­

1,23

Каучукоподобный

0,15

Цированный изо-

Продукт

Цианагом

Десмоколь 176

То же

1,23

То же

0,15

Десмоколь 400

»

1,23

»

0,1

Полиуретановая композиция Десмоколь 12+Десмодур L ре­комендована для склеивания металлов при нагревании (90— 180 °С) и при комнатной температуре. Если склеивание произво­дится при комнатной температуре, композиция должна содержать 38 вес. ч. Десмоколя 12 и 62 вес. ч. Десмодура L. Композиция для склеивания при 90, 130 и 180 °С содержит 27 вес. ч. Десмоколя 12 и 73 вес. ч. Десмодура L. Жизнеспособность композиции 24 ч. По истечении этого срока композиция непригодна для применения да­же при добавлении растворителя.

Открытая выдержка клеевого слоя при склеивании составляет -30—60 мин; давление контактное. Продолжительность выдержки под давлением зависит от температуры склеивания:

Температура, °С, , , 20 90 130 180 Продолжительность вы­держки, ч. , , . 24 3 2 1

Прочность клеевых соединений на этом клее при сдвиге (склеи­вание при 20°С) достигает 75 кгс/см2 через 24 ч (рис. 1.61). С по­вышением температуры склеивания прочность клеевых соединений возрастает (1.62).

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

Продолжительность Выдержка, сут

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

Температура, "С

Г*

Аэ аГ oj си

Ls§

А « £

СС tj

Йэ

II

С «

3 3

Оэ

Рис. 1.61. Зависимость прочности при сдвиге клеевых соединений алюминиевого •сплава на клеевой полиуретановон композиции из Десмоколя 12 и Десмодура L от продолжительности выдержки под давлением при 20 °С.

Рис. 1.62. Зависимость прочности при сдвиге клеевых соединений алюминиевого сплава на клеевой полиуретановой композиции из Десмоколя 12 и Десмодура L

От температуры склеивания: / — 90 °С; 2 — 130 °С; 3 — 180 °С.

Для склеивания вулканизованных резин, кожи и других мате­риалов применяется клей, состоящий из Десмоколя 176 (22,5 вес. ч.) в виде раствора в смеси этилацетата (62 вес. ч.) и ацетона (15,5 вес. ч.) и Десмодура R или RF (10 вес. ч.). Жиз­неспособность клея 24 ч.

Для склеивания искусственной кожи и пластифицированных по — ливинилхлоридных пластиков рекомендована композиция, состоя­щая из Десмоколя 400, растворенного в смеси этилацетата и аце­тона (в том же соотношении, что и Десмоколь 176) с добавлением перед применением Десмодура RF (5 вес. ч.). Жизнеспособность клея 24 ч.

Для склеивания поливинилхлоридных пленок с полиамидами нли стеклотканью рекомендован состав на основе поливинилхло — ридной смолы Джеон 400 (100 вес. ч.), диоктилфталата (60 вес. ч.), метилэтилкетона (380 вес. ч.) и дианизидиндиизоцианата (10 вес. ч.).

Распадающийся при 120—140 °С на фенол и п, п’-диизоцианат ди — фенилметана, применяется в виде 40%-ной водной дисперсии в со­четании с хлоропреновым латексом и дисперсией окиси цинка для приклеивания вулканизованного хлоропренового каучука к тканям из полиамидного и полиэфирного волокна. Склеивание произво­дится при 140 °С в течение 20—-40 мин.

Описан клей [273], представляющий собой отверждающийся без нагревания под действием влаги продукт взаимодействия ли­нейного полиэфира с алифатическим или циклоалифатическим ди- изоцианатом в присутствии третичного амина в качестве катали­затора. Для получения клея 1000 вес. ч. полиэфира (из адипино — вой кислоты и диэтиленгликоля с кислотным числом 1,5 и содер­жанием гидроксильных групп 33%) обезвоживают в течение дли­тельного времени при остаточном давлении 12 мм рт. ст. и тем­пературе 100 °С. Затем при этой температуре в полиэфир вводят 104 вес. ч. гексаметилендиизоцианата и смесь выдерживают в те­чение 0,5 ч. Полученный вязкий продукт (с содержанием свобод­ного изоцианата 1,4%) при взаимодействии с влагой отверждается и превращается в каучукоподобное вещество. Введение в продукт 2% диметилциклогексиламина значительно сокращает продолжи­тельность отверждения клея. При отсутствии влаги клей может со­храняться длительное время. В виде 75%-ного раствора в бензоле клей пригоден для склеивания кожи, ткани и каучука.

Для склеивания резин с полиамидными или полиэфирными тка­нями предложено применять полиметиленфениленизоцианат:

NCO

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

Ксилен MP [метилен-бис-(фенил-4-фенилкарбамат)]

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИУРЕТАНОВ И ИЗОЦИАНАТОВ

Известен отверждающийся без нагревания полиуретановый клей марки Адипрен L, представляющий собой продукт взаимодей­ствия 2,4-толуилендиизоцианата с полигликолем [274]. Клей быст­ро отверждается при введении такого катализатора, как 4,4′-ме- тилен-бис-(2-хлоранилин), растворенного в аллилглицидиловом эфире. Жизнеспособность клея около 4 ч. Разрушающее напряже­ние при сдвиге клеевых соединений алюминия после 7 сут при 20 °С достигает 120 кгс/см2. Вместо аллилглицидилового эфира в качестве растворителя для катализатора могут быть использованы ацетон, циклогексанон и фенилглицидиловый эфир. Повышение температуры склеивания до 100 °С и выше приводит к значитель­ному возрастанию прочностных характеристик и в особенности теп­лостойкости клеевых соединений.

Известны клеевые композиции, получаемые сочетанием Адипре — на L с эпоксидной смолой с добавлением в качестве катализатора 4,4′-метилен-бис-(2-хлоранилина). Описаны также клеевые систе­мы на основе гидроксилсодержащих производных полиизоциана- тов и их модификаций [170]. Известны клеи, представляющие со­бой растворы полиизоцианатов в органических растворителях, ис­пользуемые главным образом для склеивания резин между собой « с металлами.

Клей Лейконат — отечественный клей, представляющий собой раствор п, п’,п//-трифенилметантриизоцианата в дихлорэтане. Кон­центрация триизоцианата Ш—21%. Клей при загустевании может быть разбавлен дихлорэтаном. Срок хранения при 0—20 °С в гер­метически закрытой посуде — 1,5 года.

Лейконат применяется для приклеивания к дуралюмину, ста­ли, латуни невулканизованных -резин из нитрильного, хлоропре — нового ненатурального каучука с последующей вулканизацией. Склеивание должно производиться при влажности воздуха не вы­ше 60%.

Перед склеиванием металлические детали опескоструивают, стальные и латунные детали после опескоструивания промывают и хранят в бензине. Дуралюмин после опескоструивания подвер­гают анодному оксидированию в серной кислоте с наполнением анодной пленки хромпиком. Перед нанесением клея детали просу­шивают в течение 10—15 мин. Резину перед склеиванием валь­цуют, протирают бензином (резины из СКВ и из натурального каучука) или бензолом (резины из хлоропреновых, бутадиен-сти- рольных и бутадиен-нитрильных каучуков) и просушивают 5— 10 мин. На поверхность резины клей не наносят. Поверхность ме­таллических деталей покрывают клеем один раз и просушивают в течение 30—40 мин при 18—30 °С или 10—30 мин при 30—45°С, после чего детали выдерживают в течение 1 ч при комнатной тем­пературе и затем 1 ч при 150 °С. После охлаждения детали дважды покрывают клеем и просушивают в течение 30 мин при 18—30 °С или 10—30 мин при 30—45 °С после нанесения каждого слоя. За­тем склеиваемые детали соединяют и подвергают горячей вулка­низации в прессе.

Прочность при отслаивании клеевого соединения невулканизо — ванной резины 3826 с металлами после вулканизации в течение 30 мин при 143 °С не менее 40 кгс/см2. Вулканизованная клеевая пленка обладает стойкостью к керосину, бензину и минеральным маслам.

Известен способ получения полиуретановых клеев взаимодейст­вием диизоцианата с олигометилалем [275].

За рубежом производятся полиуретановые клеи марки Уралан [276]. Клей Уралан 8815 имеет высокие прочностные показатели в интервале температур от —59 до 120 °С. Отверждение клея про­исходит при 21—27 СС; прочность клеевых соединений при сдвиге составляет 176 кгс/см2 при 20 °С и 35,2 кгс/см2 при 120 °С. Пасто­образный полиуретановый клей Уралан 8089-А/В нашел примене­ние в авиации и космической технике для склеивания пластмасс.

Фирмой «Вауег» разработаны полиуретановые клеи, отверж — дающиеся при 70 °С с образованием высокопрочных соединений [277].

Для повышения адгезии полиуретановых клеев к поверхности склеиваемых неорганических материалов и металлов предложены полисилоксановые грунты [278].

По данным фирмы «Whittaker Corp.» (США), стойкие к дей­ствию жидкого кислорода и пригодные для применения при крио­генных температурах клеи могут быть получены на основе поли­уретана из тетрафторфенилендиизоцианата и полиэфира на основе перфторпропилена или полиэфира на основе гексафторбензола и гексафторпентандиола [286].

Фирма «Monsanto» разработала полиуретановый клей на осно­ве 2,6-диэтил-п-фенилендиизоцианата; прочность клеевых соедине­ний на этом клее при сдвиге составляет 308—437 кгс/см2 при —253 °С и 420 кгс/см при —196 °С; при 150 °С прочность при сдви­ге составляет 109—124 кгс/см2.

Известна клеевая композиция, представляющая собой двухком — понентную систему — полиэфир — микрокапсулированный диизо — цианат. Композиция характеризуется пониженной токсичностью и большой жизнеспособностью [279].

Описаны и другие полиуретановые клеящие композиции [280— 285].

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.