Низкомолекулярные полиамиды, представляющие собой продукты поликонденсации полиаминов с алифатическими дикарбо — новыми кислотами, широко применяются для отверждения эпокси — — Дов [112, 121]. При использовании низкомолекулярных полиамидов получаются клеевые композиции с лучшими эластическими свойствами, большей жизнеспособностью и меньшей усадкой, чем композиции с аминными отвердителями. Эти отвердители значительно менее токсичные, чем аминные.
Отечественные низкомолекулярные полиамиды представляют собой продукты конденсации различных фракций полиэтиленполи — аминов с димеризованными метиловыми эфирами жирных кислот — льняного (JI), соевого (С), таллового (Т) масла и полимеризован — ных эфиров жирных кислот льняного масла и этиленгликоля (ЛТ) [105]. Кроме указанных полиамидов известны отечественные по — лиаминоимидазолиновые смолы марок П0-201 (аминное число 180—200 мг КОН/г; вязкость при 20 °С —400—500 П) и И-5 (аминное число 300—330 мг КОН/г; вязкость 1—3 П при 20 °С). В клеевых композициях наиболее широко используют низкомолекулярные полиамиды марок Л-19, Л-20 [105] и ПО-ЗОО [121]. Для растворения полиамидов применяют обычно следующие смеси растворителей: изопропиловый спирт+толуол (1 : 1), ксилол+бутиловый — спирт (4 : 1), ксилол+этилцеллозольв (9 : 1). Состав, свойства и pe
Rl 18
Таблица 1.43. Состав и свойства отечественных эпоксидных клеев, отверждаемых низкомолекулярными полиамидами
|
Жимы отверждения клеев, отверждаемых низкомолекулярными полиамидами, приведены в табл. 1.43 и 1.44.
Таблица 1.44. Режимы отверждения эпоксидных клеев низкомолекулярными полиамидами
|
* Прн склеивании неметаллических материалов. |
Клей Д-10 выдерживает термическое старение в течение 90 сут при 70 и 100 °С и циклические испытания; устойчив к действию электролита при хромировании. Свойства клеевых соединений стали и дуралюмина на клее Д-10 приведены в табл. 1.45.
Клей ВК-9 отверждается очень быстро по сравнению с другими эпоксидными клеями: после выдержки при 20 °С в течение 5—7 ч •прочность клеевого соединения достигает 10—12 кгс/см2, а после
18—24 ч—150—160 кгс/см2. Клей хорошо заполняет зазоры между склеиваемыми поверхностями. Зависимость прочности клеевых соединений дуралюмина на клее ВК-9 от температуры показана на
Рис. 1.36. Зависимость прочности при сдвиге клеевых соединений алюминиевого сплава на клее ВК-9 от температуры.
Рис 1.36. Характеристика клеевых соединений различных материалов на клее ВК-9 приведена ниже [136]: Разрушающее напряжение при сдвиге, кгс/см2 при —60 °С при 20 °С при 125 °С прн 150 °С при 250 "С
4 Разрушение по материалу. Ниже приведены данные о прочности клеевых соединений дуралюмина на клее ВК-9 при равномерном и неравномерном отрыве: Температура испытания, °С . . . —60 20 60 125 Разрушающее напряжение При равномерном отрыве, кгс/см2 340 204 — 43 при неравномерном отрыве, Кгс/см.. 11 24 40 4 |
Клеевые соединения на клее ВК-9 могут работать при 125 °С более 500 ч и кратковременно — при 250 °С. Так, клеевые соединения дуралюмина при 20 и 125 °С и напряжении сдвига 70 и 20 кгс/см2 работают в течение 500 ч; при 20 °С и напряжении сдвига 30 кгс/см2 выдерживают без разрушения 107 циклов и такое же число циклов при 125 °С и напряжении сдвига 25 кгс/см2. Прочность клеевых соединений не снижается после циклического воздействия температур от —60 до 125 °С в течение 30 сут. Выдержка в воде при 20 °С в течение 30 сут приводит к снижению прочности клеевых соединений при 20 °С иа 20%- Соединения устойчивы к действию масла и бензина.
Ниже приведены показатели электрических свойств клея ВК-9:
Удельное электрическое сопротивление
Поверхностное, Ом. 5,1 1013
Объемное, Ом-см………………………………………………………… 5,6-1013
Диэлектрическая проницаемость при
50 Гц. ………………………………………………………………………….. 4,37—7,1
Тангенс угла диэлектрических потерь 0,05
Температура, °с |
Электрическая прочность, кВ/мм. . 22
Марка клея |
Отвердитель |
Жизнеспособность прн 2 0 °С |
Режим склеивания* |
Максимальная рабочая температура, °С |
||
Марка |
Количество, вес. ч. на 100 вес. ч. смолы |
Температура, °С |
Продолжительность, ч |
|||
Аральдит АУ-101 |
НУ-951 |
5—6 |
60 мин |
20 |
24 |
70 |
НУ-930 |
100 |
0,5 |
||||
6—7 |
45 мин |
20 |
24 |
70 |
||
100 |
0,5 |
|||||
Аральдит AZ-102 |
НУ-954 |
6—7 |
90—120 мин |
20 |
24 |
____ |
НУ-956 |
13—16 |
30—60 мин |
20 |
24 |
——- |
|
6 |
6—8 ч |
40 |
24 |
———- i |
||
Аральдит АУ-103 |
НУ-951 |
8—9 |
3 ч |
20 |
36 |
70 |
100 |
I |
|||||
НУ-930 |
200 |
5 мин |
||||
9—10 |
2,5 ч |
100 |
1 |
— |
||
200 |
5 мин |
|||||
НУ-956 |
16—18 |
2 ч |
20 |
36 |
— |
|
100 |
1 |
70 |
||||
Аральдит AV-121** |
НУ-951 |
4—4,5 |
90 мин |
20 |
24 |
100 |
100 |
30 мин |
— |
||||
Аральдит AV-123B |
HV-953B |
100 |
1,5—2,5 ч |
20 |
24 |
100 |
Или-9531Ч |
100 |
1 |
||||
180 |
10 мин |
|||||
Аральдит AW-106 |
HW-953 |
80 |
60—90 мин |
20 |
7 |
60 |
20 |
12 |
|||||
70 |
45 мин |
|||||
100 |
10 мин |
|||||
150 |
5 мин |
|||||
Аральдит AW-112 |
HW-946 |
16 |
— |
0 |
14 |
—L00 |
5 |
24 |
|||||
40 |
14 |
|||||
100 |
5 мин |
|||||
Аральдит AW 114 |
HV-947 |
40 |
______ |
15 |
24 |
50 |
20 |
24 |
|||||
40 |
14 |
|||||
100 |
1 |
|||||
120 |
5 мин |
|||||
Аральдит AV-124 1 |
HV-948 |
100 |
~90 мин |
20 |
24 |
~70 |
40 |
14 |
|||||
100 |
1 |
|||||
150 |
20 мин |
* Давление контактное. ** Применяется в смеси с 10—20% композиции Аральдит АУ-103. |
Таблица 1.46. Свойства клеев Аральдит холодного отверждения
|
Марка клея |
Отвердитель |
Жизнеспособность при 20 "С |
Режим склеивания* |
Максимальная рабочая температура, °С |
||
Марка |
Количество, вес. ч. на 100 вес. ч Смолы |
Температура, ес |
Продолжительность, ч |
|||
Аральдит AW-127 |
HW-127 |
100 |
~60 мин |
20 |
24—36 |
60 |
100 |
20-30 мин |
|||||
Аральдит AW-129 |
HV-997 |
60 |
<~30 мин |
5 |
120 |
70 |
20 |
20 |
|||||
100 |
15 мин |
|||||
Аральдит AW-132H |
HV-994 |
40 |
<~60—70 мин |
Ю |
100—120 |
100 |
100 |
15 мин |
|||||
Аральдит AV — 138 |
HV-998 |
40 |
~30 мин |
5 |
96 |
140 |
20 |
8 |
|||||
100 |
10 мин |
* Давление контактное. |
Клей К-300-61 представляет собой композицию на основе эпоксидной смолы Декалит-6 и низкомолекулярного полиамида. Для повышения его морозостойкости рекомендуется вводить пластификаторы (диоктил — или дибутилсебацинаты) в количестве до 20 вес. ч. на 100 вес. ч. смолы.
Клеевые соединения дуралюмина и титанового сплава на клее К-300-61 выдерживают термическое старение [137] при 200— 300 °С. Прочность клеевых соединений после пребывания в атмосфере с относительной влажностью 98% при 40 °С в течение 20 сут составляет 150 кгс/см2. Клей не вызывает потемнения серебра.
Клей К-400 представляет собой композицию на основе эпоксид — но-кремнийорганической смолы Т-111, отвержденной низкомолекулярным полиамидом JI-20.
При склеивании металлов клеем К-400 прочность клеевых соединений при сдвиге при 400 °С сохраняется на уровне 20— 25 кгс/см2. После старения в течение 1 ч при 400 °С прочность клеевых соединений при сдвиге составляет [137] около 10 кгс/см2. Данные о прочности клеевых соединений металлов на клеях К-300-61 и К-400 приведены в табл. 1.47.
Клеевые соединения на клее К-400 при комнатной температуре стойки к действию щелочей, минеральных масел, аммиака и относительно стойки к соляной кислоте и парам серной кислоты. Клей не устойчив к азотной кислоте и раетворам серной кислоты.
Продэлжение тай л. 1.46
Разрушающее иаприжение при сдвиге, kfc/cm2
После старения |
При максимальной рабочей температуре |
Назначение |
При 2G °С |
При 150 °G в течение Б мес. |
При 100 °С в течение 6 мес. |
После действия воды в течение 30 сут.
Склеивание пористых материалов
Склеивание больших поверхностей металлов и ■керамических материа-
Л0в
110—140 170—210 100—230 110—230 |
Склеивание металлов, дерева, керамики, вулканизованных резин и других материалов
Склеивание металлов и других конструкционных материалов (высокая тропическая стойкость, ограниченная токсичнвсть)
Известен эпоксидно-кремнийорганический клей. марки ВТ-200 с теплостойкостью до 200 °С; применяется для защиты и герметизации электронных приборов [138].
Таблица 1.47. Прочность клеевых соединений металлов На клеях K-3G0-61 и К-400
|
Клеи холодного отверждения, представляющие собой сочетание эпоксидных смол с различными аминами и низкомолекулярными полиамидами, известны за рубежом под маркой Аральдит (фирма «Ciba», Швейцария). Клеи марок Эпикот и Эпон (США) близки по составу и свойствам к клеям Аральдит. Клеи Аральдит фирмы «Ciba» широко применяются за рубежом для склеивания
различных металлов и неметаллических материалов при нормальных и повышенных температурах. Характеристика этих клеев приведена в табл. 1.46.
Описана удобная для использования в быту двухкомпонентная композиция для склеивания при комнатной температуре металлов и неметаллических материалов [108]. Для приготовления клея смешивают равные части I и II компонентов, состав которых (в вес. ч.) представлен ниже:
I компонент
Эпоксидная смола. . 10,0
TOC o "1-3" h z Наполнитель. . . 0,7
Метиловый спирт. . 0,2
Двуокись титана. . . 1,0
Углекислый кальций > 2,8
II компонент
Полиамидный отвердитель……. 6,0
Наполнитель . . 0,4
Метиловый спирт. . . 0,1
Углекислый кальций. 10,5
Сажа . . . , , , г 0,3
Жизнеспособность смеси 1—2 ч: отверждение происходит в течение 24—48 ч при комнатной температуре.