|
| Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные | Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения | Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела |   |
| Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки) | |||
Навигация: => | На главную/ Рынок технологий / Актуальные изобретения и модели / Назад / |
|
ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2108357
КЛЕЙ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ, ГЕРМЕТИЗАЦИИ И ПРОПИТКИ СОЕДИНЕНИЙ...
Имя заявителя: Акционерное общество закрытого типа "Уникальные технологии по производству пресс-форм"
Имя изобретателя: Куликов Г.А.; Преображенский И.М.; Акимов Б.А.; Никитина Н.Л.; Мальцева Г.К.; Шебашова Н.М.; Шебашов Ю.Н.; Чеснокова И.В.
Имя патентообладателя: Акционерное общество закрытого типа "Уникальные технологии по производству пресс-форм"
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1996.10.08
Клей предназначен для склеивания и герметизации и пропитки соединений, для повышения их термо- и механической прочности. Клей включает эпоксидиановую смолу, полиэтиленполиамин, модифицированный 1,2-ди(оксиметил)- орто-карбораном, олигоамид марки Т-19 и карбонильное железо.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к холодноотверждаемым композициям на основе эпоксидиановой смолы, наполненным порошковым железом, которые предназначены для склеивания и герметизации соединений, пропитки и покрытия деталей с целью повышения их термо- и механической прочности при ремонтных, производственных работах в промышленности и быту.
Из числа известных аналогов по технической сущности и совпадающим признакам наиболее близкой предложенной является композиция, которая содержит эпоксидиановую смолу, отвердитель в виде смеси модифицированного полиэтиленполиамина и олигоамида марки Т-19- продукта поликонденсации димеризованных метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и триэтилентетраамина, и наполнитель - карбонильное железо (Патент РФ N 2041894, кл. С 08 L 63/00, 1995).
В прототипе полиэтиленполиамин модифицирован добавкой - производными карборана общей формулы R1CB10H10CR2, где R1 и R2 - одинаковые или различные органические заместители. При этом R1 - водород, акрил, алкил, алкенил, простой или сложный эфир, кислота, а R2- акрил, алкил, алкенил, простой или сложный эфир, кислота в количестве 0,06-100,0 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной смолы.
Непосредственное взаимодействие между аминами и структурной формулы орто-карбораном приводит к последовательному замещению атомов водорода в карборановом ядре, образуя продукты различной степени замещения, при этом получаются разные материалы с заметно отличающимися физико-механическими характеристиками.
Известная композиция является универсальной, обеспечивая разные служебные характеристики в зависимости от сочетания составляющих ее компонентов и количественного их содержания, и может быть использована в качестве как пропиточного материала, клея, покрытия, так и конструктивного материала для литьевых и пресс-форм.
Так, в качестве модифицирующей добавки полиэтиленполиамина по прототипу используют производные карборана в смеси с продуктом поликонденсации димеризованных кислот льняного и соевого масел с диэтилентриамином или тетраэтиленпентаамином, а в качестве наполнителя вводят порошок различных металлов и сплавов, неметаллические порошки и волокна.
Однако качественный состав и количественное содержание выбранного ряда ингредиентов не оптимизированы в доверительном диапазоне промышленной технологии, гарантированно обеспечивающем заданную повторяемость, единообразие основных служебных характеристик материала, в частности клея, таких как термостойкость, прочность, адгезия.
Задача изобретения - создание технологичного клея с повышенными термостойкостью и прочностными свойствами.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном клее, включающем эпоксидиановую смолу, отвердитель - смесь модифицированного полиэтиленполиамина и олигоамида марки Т-19 - продукта поликонденсации димеризованных метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и триэтилентетраамина, и наполнитель - карбонильное железо, в качестве отвердителя клей содержит смесь модифицированного полиэтиленполиамина, представляющего собой продукт взаимодействия 16 мас.ч. 1,2-ди-(оксиметил)-орто-карборана со 100 мас.ч. полиэтиленполиамина, а олигоамида марки Т-19, при следующем соотношении компонентов клея, мас.ч.: эпоксидиановая смола 100; модифицированный полиэтиленполиамин 12-20; олигоамид марки Т-19 4-60; карбонильное железо 350-450.
Отличительные признаки, качественный и количественный состав композиции обеспечили получение нетоксичного, технологичного в переработке и применении клея с гарантированными требуемыми техническими и эксплуатационными свойствами: термостойкостью не ниже 300oСи повышенной относительно известных клеев адгезией (прочностью клеевого шва на сдвиг).
Модификация полиэтиленполиамина добавкой 1,2-ди-(оксиметил)-орто-карборана в количестве 16 мас.ч. на 100 мас.ч. полиэтиленполиамина обеспечила высокие адгезию и термостойкость, так как новая добавка содержит наиболее активные из всех карборанов функциональные группы.
Содержание в клеевой композиции 1,2-ди-(оксиметил)-орто-карборанаи полиэтиленполиамина в соотношении меньше, чем 16 к 100, снижает адгезию и термостойкость материала, а их соотношение больше, чем 16/100, не приводит к улучшению служебных характеристик, но ведет к перерасходу дорогостоящего карборана. Нижний предел содержания в композиции карбонильного железа 350 мас. ч. определен заданным уровнем термостойкости при циклическом нагружении клеевого соединения.
При содержании карбонильного железа в количестве, превышающем 450 мас.ч. , падает прочность отвержденной композиции, с приготовлением которой возникают дополнительные проблемы перемешивания из-за возрастающей вязкости.
Введение в состав композиции полиэтиленполиамин-1,2-ди-(оксиметил)-орто-карборанав количестве меньше 12 мас.ч. приводит к снижению термостойкости клеевого соединения.
Содержание в композиции полиэтиленполиамин-1,2-ди-(оксиметил)-орто-карборанабольше 20 мас.ч. не повышает термостойкости, но увеличивает потребительскую стоимость материала, при этом есть снижение прочности соединения.
Содержание в композиции олигоамида марки Т-19 в количестве, превышающем 60 мас. ч. , нетехнологично из-за увеличения времени отверждения клея более суток.
При введении олигоамида марки Т-19 в композицию меньше 4 мас.ч. резко снижается прочность клеевого соединения до уровня, который обеспечивается клеями-аналогами.
Новый модификатор полиэтиленполиамина, предложенные качественный состав и количественное содержание ингредиентов композиции экспериментально отработаны и оптимизированы в доверительном диапазоне значений, любое сочетание которых обеспечивает заданные характеристики и свойства клея.
Предложенная смесь готовится из двух структурных компонентов.
Первый компонент - связующее - готовят смешиванием эпоксидиановой смолы, ГОСТ 10587-84 с карбонильным железом, ГОСТ 13610-79 в соотношении мас.ч. 25/75.
Второй компонент - отвердитель - получают смешиванием предварительно приготовленного полиэтиленполиамин-1,2-ди-(оксиметил)-орто-карборанас олигоамидом марки Т-19, ГОСТ 2224- 249-09201208-93при порционном добавлении карбонильного железа в объеме 75 мас.ч.
Модификация полиэтиленполиамина осуществляется синтезом, химической реакцией при смешивании его с 1,2-ди-(оксиметил)-орто-карбораном, в соотношении 100\16:
Пример
Технологией приготовления
предложенного клея предусмотрено
предварительное высушивание карбонильного
железа в сушильном шкафу при 100-120oС в
течение 4-6 ч.
В смеситель помещают 5 кг смолы ЭД-22, затем порционно 15 кг карбонильного железа и перемешивают 2-3 ч при 45-55oС.
Во втором смесителе перемешивают по этой же последовательности и режимах 0,2 кголигоамида марки Т-19, 0,8 кгполиэтиленполиамин-1,2-ди-(оксиметил)-орто-карборанаи 3 кг карбонильного железа.
Далее оба компонента перемешивают совместно, и клей готов к применению в течение 40 мин.
После отверждения (24 ч) клей практически не дает усадки, механически обрабатывается.
Клей в лабораторных условиях был приготовлен и испытан во всем диапазоне содержания каждого компонента.
В табл.1 приведены характерные составы предложенного клея, а в табл.2 - присущие этим составам физико-механические характеристики.
Из таблиц следует, что эпоксидный клей предложенного состава в оптимальном соотношении составляющих компонентов обеспечивает термостойкость 340-380oС (при300oС максимально для известных клеев холодного отверждения, аналогичных композиций) и адгезионные свойства в 1,5-2,5раза выше.
Предложенный эпоксидный клей предназначен для применения в качестве заливочных, герметизирующих составов, шпатлевки, конструкционного клеевого соединения, защитных пленок и покрытий деталей и изделий.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Клей, включающий эпоксидиановую смолу, отвердитель - смесь модифицированного полиэтиленполиамина и олигоамида марки Т-19-продукта поликонденсации димеризованных метиловых эфиров жирных кислот таллового масла и триэтилентетраамина, и наполнитель - карбонильное железо, отличающийся тем, что в качестве отвердителя клей содержит смесь модифицированного полиэтиленполиамина, представляющего собой продукт взаимодействия 16 мас.ч. 1,2-ди-(оксиметил)-орто-карборанасо 100 мас.ч. полиэтиленполиамина, и олигоамида марки Т-19, при следующем соотношении компонентов клея, мас.ч.:
- Эпоксидиановая смола - 100
- Модифицированный полиэтиленполиамин - 12 - 20
- Олигоамид марки Т-19 - 4 - 60
- Карбонильное железо - 350 - 450п
Версия для печати
Дата публикации 31.10.2006гг
Created/Updated: 25.05.2018