Термореактивная адгезионная композиция для склеивания конструкционных материалов

няются для безболтовь 1 х соединений деталей тормозов И дисков сцепления в автомобильной промышленности. Недостатком данных адгезивов является относительная низкая прочность адгезионного соединения в паре металл-фрикционная накладка 2 0 -Э 0 МПа) и высокая продолжительность склеивания до 2 4 часов и более при температуре 1 8 0 -2 1 0 С Существенный недостаток - трудность получения однородной массы адгезива. что обу словливает неравномерное склеивание поверхности деталей и разнотолщинность. что соответственно снижает выход годной продукции.Известны также адгезивь 1 на основе фурилфенолоформальдегидной модифицированной поливинилбутиральфурфуралем для приклеивания фрикционных накладок. а также эпоксифенолформальдегиднь 1 е композиции. содержащие бутадиен нитрильный каучук. модифицированные эпоксидиметилвинилэтинил фенолоформальдегиднь 1 м олигомером Н . 7 Недостатками данных композиций является невысокая термостойкость. прочность. а также долговечность соединений при циклическом нагружении. Для повышения адгезии и скорости отверждения в состав адгезива вводят акрилаты и полиакрилонитрил В 1 . а также хлорное железо и диэтиленгликоль 9 1 .Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту из числа известных аналогов являются композиции на основе модифицированных поливинилацетатом фенолоформальдегиднь 1 х смол. содержащих многоатомные ненасыщенные спирты с содержанием от 6 до 1 0 гидроксильных групп в макромолекуле 1 0 1. а также модифицированная поливинилбутиралькротоналем резольная фенолоформальдегидная смола. Недостатком прототипа являются относительно низкая прочность соединения металлов и незначительная температурная стойкость адгезионных соединенийповышение адгезионной прочности соединений из конструкционных материаловповышение температурной стойкости адгезионных соединенийПоставленные задачи решаются тем. что термореактивная адгезионная композиция для склеивания конструкционных материалов. состоящая из модифицированной эпоксидиановь 1 м олигомером и поливинилацеталем резольной фенолоформальдегидной смолы содержит в составе композиционного адгезива 1 моль фенолоформальдегидного олиго мера с молекулярной массой 2 6 0 -1 1 5 0 . содержащей 2 -5 метилольных групп 1 моль эпоксидианового олигомера. содержащего 2 41 эпоксидных и 1 -2 гидроксильных групп 1 моль поливинилацеталя. содержащего 1 -3 гидроксильные группы. а также дополнительно содер жит функциональные добавки В качестве последних предлагается использовать тетраметилолфенол и диметилсиланол. повышающих термостойкость термореактивного адгезива и прочность соединения материалов Термореактивный адгезив содержит эквимолярные концентрации реакционноспособных групп метилольных. эпоксидных. вторичных гидроксильных).резольная фенолоформальдегидная смола 3 0Основным преимуществом разработанной адгезионной композиции по сравнению с аналогами являются повышенные адгезионные характеристики и термостойкость. Существенным отличием термореактивного адгезива от традиционно применяющихся аналогов является введение в его состав триметилофенола ТМФ) и диметилсиланола ДМСЪ Повышенная адгезия к поверхности склеиваемых материалов достигается вследствие адсорбции ДМС. в результате чего образуется активный промежуточный слой гидроксисиланольнь 1 х групп. позволяющий более эффективно осуществить поликонденсацию моди 4444 4456 С 12446.12.44фицированного фенолоформальдегидного адгезива И прочно связать адгезив с поверхностью Вторая функция ДМС заключается в повышении термостойкости модифицированного фенольного полимера. Триметилофенол вводится в состав адгезива с целью нейтрализации не прореагировавших реакционных групп поливинилацеталя 4 ПВ 4 и эпоксидного олигомера 4 ЭД 4. что вследствие высокой подвижности ТМФ приводит К повышению степени сшивки адгезива и увеличению адгезионной прочности. Оптимальное содержание реакционных групп в составе адгезива обеспечивает практически полную сшивку олигомеров и формирование адгезионного слоя с высокими прочностными и термическими свойствами.Для определения адгезионной прочности предлагаемой композиции были использованы фенолоформальдегиднь 1 й полимер ЛБС-4 4 ГОСТ 9444-9 4 4. эпоксидные смолы 4 ЭД 4(ГОСТ 4 444 44-44 4 и полимеры на основе поливинилацеталей с различной молекулярной массой 4 Примерь 1 4-4 4 4. содержащие соответственно 2-4 метилольных групп 2-4 эпоксидных и 4 -2 гидроксильных групп. а также 4 -4 гидроксильные группы ПВ Образцы композиций. каждый компонент которого в массовом отношении был равен 4 молю вещества. приготовлены в спирто-ацетоновом растворе. Испытания проводили на разрывной машине 2 44 -4 со скоростью перемещения разрывного механизма 4 мм/мин. Термостойкость определялась методом Мартенса на металлических пластинах из алюминия с тонким слоем адгезива толщиной 44 .2 мм. Время нагрева в испытательной камере составило 44 .4 часаКлеевой состав изготавливают из 4 44 спиртового раствора 2 .6 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-4 4 М 2 6 2 4 путем введения в него 4 44 спиртового раствора ПВ. содержащего 4 .4 г полимера 4 М 4 4 44 4. и 4 44 раствора в ацетоне 4 .4 г эпоксидной смолы ЭД-2 44 4 М 4 4 44 4 Полученный раствор перемешивают в течение 4 44 минКлеевой состав изготавливают из 4 44 спиртового раствора 2 .6 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-4 4 М 2 6 2 4 путем введения в него 4 44 спиртового раствора ПВ. содержащего 2 .6 г полимера 4 М 2 6 44 4. и 4 44 раствора в ацетоне 4 .4 г эпоксидной смолы ЭД-2 44 4 М 4 4 44 4 Полученный раствор перемешивают в течение 4 44 минКлеевой состав изготавливают из 4 44 спиртового раствора 6 .2 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-4 4 М 6 2 4 4 путем введения в него 4 44 спиртового раствора ПВ. содержащего 4 .4 г полимера 4 М 4 4 44 4. и 4 44 раствора в ацетоне 4 .4 г эпоксидной смолы ЭД-2 44 4 М 4 4 44 4 Полученный раствор перемешивают в течение 4 44 минКлеевой состав изготавливают из 4 44 спиртового раствора 6 .2 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-4 4 М 6 2 4 4 путем введения в него 4 44 спиртового раствора ПВ. содержащего 4 .4 г полимера 4 М 4 4 44 4. и 4 44 раствора в ацетоне 4 .4 г эпоксидной смолы ЭД-2 44 4 М 4 4 44 4 Полученный раствор перемешивают в течение 4 44 минКлеевой состав изготавливают из 444 спиртового раствора 6 .2 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-4 4 М 6 2 4 4 путем введения в него 4 44 спиртового раствора ПВ. содержащего 2 .6 г полимера 4 М 2 6 44 4. и 4 44 раствора в ацетоне 4 .4 г эпоксидной смолы ЭД-2 44 4 М 4 4 44 4 Полученный раствор перемешивают в течение 4 44 минКлеевой состав изготавливают из 444 спиртового раствора 4 .6 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-4 4 М 4 4 44 4 путем введения в него 4 44 спиртового раствора ПВ. содержащего 4 .4 г полимера 4444 4 4 44 4. и 4 44 раствора в ацетоне 4 .4 г эпоксидной смолыЭД-2 44 4 М 4 4 44 4 Полученный раствор перемешивают в течение 4 44 мин.Клеевой состав Изготавливают из 5 7 спиртового раствора 7 7 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-7 7 М 7 6 7 7 Путем введения в него 7 7 спиртового раствора ПВ. содержащего 2 7 г полимера 7 М 2 6 7 7. и 5 7 раствора в ацетоне 7 .7 г эпоксидной смолы ЭД-2 7 7 М 7 7 7 7 Полученный раствор перемешивают в течение 7 7 мин.Клеевой состав изготавливают из 5 7 спиртового раствора 7 7 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-7 7 М 7 6 7 7 путем введения в него 7 7 спиртового раствора ПВ. содержащего 2 7 г полимера 7 М 2 6 7 7. и 5 7 раствора в ацетоне 5 .7 г эпоксидной смолы ЭД-2 7 7 М 5 7 7 7 Полученный раствор перемешивают в течение 7 7 минКлеевой состав изготавливают из 5 7 спиртового раствора 7 7 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-7 7 М 7 9 7 7 путем введения в него 7 7 спиртового раствора ПВ. содержащего 7 .7 г полимера 7 М 7 7 7 7. и 5 7 раствора в ацетоне 5 .7 г эпоксидной смолы ЭД-2 7 7 М 5 7 7 7 Полученный раствор перемешивают в течение 7 7 минКлеевой состав изготавливают из 57 спиртового раствора 7 7 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-7 7777 7 7 2 2 7 путем введения в него 7 7 спиртового раствора ПВ. содержащего 7 .2 г полимера 7 М 7 7 7 7. и 5 7 раствора в ацетоне 7 .7 г эпоксидной смолы ЭД-2 7 7 М 7 7 7 7 Полученный раствор перемешивают в течение 7 7 минКлеевой состав изготавливают из 57 спиртового раствора 7 7 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-7 7777 7 7 2 2 7 путем введения в него 7 7 спиртового раствора ПВ. содержащего 2 .5 г полимера 7 М 2 6 7 7. и 5 7 раствора в ацетоне 7 .7 г эпоксидной смолы ЭД-2 7 7 М 7 7 7 7 Полученный раствор перемешивают в течение 7 7 минКлеевой состав изготавливают из 57 спиртового раствора 7 7 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-7 7777 7 2 7 7 7 путем введения в него 7 7 спиртового раствора ПВ. содержащего 7 7 г полимера 7 М 7 7 7 7. и 5 7 раствора в ацетоне 7 7 г эпоксидной смолы ЭД-2 7 7 М 7 7 7 7 Полученный раствор перемешивают в течение 7 7 минКлеевой состав изготавливают из 57 спиртового раствора 7 7 г фенолоформальдегидной смолы ЛБС-7 7 М 7 2 7 7 7 путем введения в него 7 7 спиртового раствора ПВ. содержащего 2 .7 г полимера 7 М 2 6 7 7. и 5 7 раствора в ацетоне 7 7 г эпоксидной смолы ЭД-2 7 7 М 5 7 7 7 Полученный раствор перемешивают в течение 7 7 минВ табл 7 представлены ЗДГСЗИОННЫС свойства ТСРМОРСЗКТИВНЫХ КОМПОЗИЦИЙ В зависиМОСТИ ОТ КОНЦНТРЗЦИИ КОМПОНСНТОВ И содержании В МОНОМСрНОМ ЗВН макромолекулы ХИМИЧССКИ активных ГРУППВ клеевой состав по примеру 7 вводят 77.7 66 г функциональных добавок 77 7 55 г ТМФ 7 .7 7 7 г ДМС 7. Раствор перемешивают в течение 7 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят 7.7 77 г функциональных добавок 77 7 977 г ТМФ 7 .2 2 7 г ДМС 7. Раствор перемешивают в течение 7 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят 777 27 г функциональных добавок 77 .7 52 г ТМФ 7 .7 7 7 г ДМС 7. Раствор перемешивают в течение 7 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят 77.9 77 г функциональных добавок 77 .7 55 гВ клеевой состав по примеру 7 вводят .7 77 г функциональных добавок .7 97 г ТМФ .7 7 7 г ДМС). Раствор перемешивают в течение 7 минВ клеевой состав по Примеру 7 вводят .2 77 г функциональных добавок . 69 г ТМФ .7 7 7 г ДМС). Раствор перемешивают в течение 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят .7 92 г функциональных добавок . 72 г ТМФ .2 7 7 г ДМС). Раствор перемешивают в течение 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят 7727 г функциональных добавок .7 77 г ТМФ .7 7 7 г ДМС). Раствор перемешивают в течение 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят .7 72 г функциональных добавок .7 77 г ТМФ .7 7 9 г ДМС). Раствор перемешивают в течение 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят 7 77 г функциональных добавок . 77 г ТМФ .7 7 9 г ДМС). Раствор перемешивают в течение 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят 77.2 72 г функциональных добавок . 77 г ТМФ .7 7 7 г ДМС). Раствор перемешивают в течение 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят 77.7 97 г функциональных добавок . 77 г ТМФ .7 7 7 г ДМС). Раствор перемешивают в течение 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят 7.2 97 г функциональных добавок .7 77 г ТМФ .7 7 9 г ДМС). Раствор перемешивают в течение 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят 7.7 97 г функциональных добавок .7 677 г ТМФ .9 7 7 г ДМС). Раствор перемешивают в течение 7 минВ клеевой состав по примеру 7 вводят 2 .7 26 г функциональных добавок .7 77 г ТМФ .7 7 7 г ДМС). Раствор перемешивают в течение 7 минИз результатов испытаний на прочность при сдвиге склеенных пластин из алюминия АК 7 . стали 7 7 . оксидной керамики 7 фарфор) и текстолита видно. что при использованииоптимальных концентраций. обеспечивающих эквимолярное содержание реакционных групп в растворе олигомеров. наблюдается повышение адгезионной прочности в 7.7 -7 раза. Некоторое ухудшение прочности на сдвиг наблюдается по сравнению с оптимальными концентрациями обусловлено снижением подвижности макромолекул. имеющих повышенную молекулярную массу.Введение в состав термореактивного адгезива функциональных добавок по сравнению с составами 7 . 7 и 7 7 . не содержащими добавок ТМФ и ДМС табл 7 7. позволяет повысить адгезию и термостойкость композиций При использовании низкомолекулярных полимеров примеры 7 . 2 . табл 7 7 даже при низкой концентрации ДМС и ТМФ наблюдается падение прочности. Для адгезивов. компоненты которых имеют более высокую молекулярную массу. адгезионная прочность возрастает при введении 7-7 мастетраметилолфенола и 2 -7 масдиметилсиланола в эквимолярную смесь предлагаемой композиции.Наиболее существенно возрастает термостойкость для высокомолекулярных эквимолярнь 1 х смесей ФФП. ЭД и ПВ 7 табл 2 77