Клеи, отверждаемые низкомолекулярными полиамидами

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

Состав клея

Разрушающее на­

Марка

Отвердитель

Пластификатор или моди­фицирующая добэвк?

Максимальная

Пряжение клеевого соединения при 20 °С, кгс/см2

Назначение

Клея

Эпоксидная смола

Марка

Количество, вес. ч. на 100 вес. ч. смолы

Название

Количество, вес. ч. на 100 вес. ч.

Смолы

Рабочая темпе­ратура, °С

При сдвиге

При равно­мерном отрыве

Д-ю

ЭД-16

Л-19

60—100

ДБФ

10-15

70—100

240

340

Склеивание черных и цветных металлов, ферритов, керамики, стекла, кожи, дерева, пластмасс и других материалов

ВК-9

ЭД 20

ПО-ЗОО

Клей содер­жит ускори­тель и на — Гполнитель^

125

150—230

200

Склеивание металлов, стеклопластиков, кера­мики, дерева и других материалов

К300-61

Декалит-6

Низкомоле­кулярный полиамид

Клей содер­жит напол­нитель

300

125—150

Склеивание стали, тита­новых, алюминиевых и магниевых сплавов, ас — бесто — и стеклопласти­ков

К-400

Т-111

Л-20

40

Нитрид бора или Cr2Og

60

Длительно — при 200, кратковре­менно—при 400

200—320

Склеивание металлов и неметаллических мате­риалов

Жимы отверждения клеев, отверждаемых низкомолекулярными по­лиамидами, приведены в табл. 1.43 и 1.44.

Таблица 1.44. Режимы отверждения эпоксидных клеев низкомолекулярными полиамидами

Марка клея

Температура,

°с

Давление,

Кгс/см2

Продолжитель­ность выдерж­ки под давле­нием, ч

Число слоев

Расход клея на 1 слой, г/м«

Жизнеспо­собность при 20 °С, ч

Д-10

25+10,

0,3—3,0

Не менее 48

70+5

6

160

ВК-9

20

0,1—1,0

18—24

1-2

250—300*

2,5

К зоо

20

0,5

30—40

1—2

250—300

2

К 400

20

0,8—1,0

48

4

* 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

Сталь ЗОХГСА. .

256

229

49

32

10

Титановый сплав OT-4 .

137

180

78

50

10

Стеклотекстолит ФН*

79

20

18

10

Керамика РТПК* .

127

131

40

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

Клеи, отверждаемые низкомолекулярными полиамидами

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

Разрушающее напряжение при сдвиге, кгс/см2

При макси­

После старения

Мальной

После действия

Назначение

При 20 °С

Рабочей

При 1 JO

При 150 "С

Воды в течение

Темпера­

В течение

В течение

30 сут

Туре

6 мес.

6 мес.

140—150

10—20

70—80

Склеивание стали и дру­

220—240

20—30

Гих металлов, фарфо­

160—170

20—30

—.

50—60

Ра, пластмасс и вул­

200—220

20—30

50—70

110—120

Канизованных резин

Приклеивание бумаги.

—•

—■

Ткани, дерева и дру­

•—

Гих пористых материа­

Лов к металлам, кера­

Мике и т д

70

10—20

____

80—100

Склеивание стали, желе­

190—200

30—40

За, легких сплавов,

180—190

Фарфора, пластмасс,

20—40

Вулканизованных ре­

Зин

60—70

10—20

____

70—100

180—200

10—20

____

(100 °С)

70—80

10—20

.—

80—100

Склеивание .металлов,

120—140

20—30

100—110

Вулканизованных резин

И пластмасс

130

15

170

95

115

Склеивание металлов,

225

30

240

145

160

Керамики, пластмасс и

260

42

190

1Б0

230

Вулканизованных ре­

Зин

120

____

____

70—90

Склеивание .металлов, ке­

340

(после действия

Рамики, каучука, пласт­

Воды в течение

Масс

3 сут при 20 °С)

55

_______ _______

Склеивание металлов и

67

____

____

____

50 (при 20 °С)

Неметалличеоких мате­

129

.—.

56 (при 90 °С)

Риалов (высокая во­

165

____

____

____

Достойкость соедине­

Ний)

47

____

____

Склеивание металлов и

65

____

____

■неметаллических мате­

92

____

____

Риалов

204

____

260

164

_

____

Склеивание больших по­

191

____

Верхностей металлов

199

175

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

Марка клея

Склеиваемые материалы

Разрушающее напряжение, кгс/см2

При —60 °С

При 20 °с

При 200 "С

При 300 °с

При 408 "С

К-300-61

Дуралюмин

258

125

20

14,5

_

Титановый сплав

240

150

28

16

К-400

Алюминиевый сплав

220

200

35

30

25

Сталь 20

280

320

32

26

20

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.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.