КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОГО ОЛИГОМЕРА
EPOXIDE OLIGOMER-BASED ADHESIVE COMPOSITION

Изобретение относится к области клеевых композиций, в частности к клеевым композициям на основе эпоксидного олигомера, предназначенным для устранения дефектов металлоконструкций, емкостей, трубопроводов и т.д., возникающих в процессе их эксплуатации в результате коррозии и механического износа, а также для склеивания металлических изделий.
Известна клеевая эпоксидная композиция [RU 2188840 от 10.09.2002 г., C09J 163/02] на основе эпоксидно-диановой смолы, сложноэфирного пластификатора, дициандиамидного отвердителя и наполнителя (смесь оксида цинка и диоксида кремния и содержит дополнительно оксид кальция).
Наиболее близким техническим решением, выбранным авторами за прототип, является известная клеевая композиция на основе эпоксидного олигомера, аминного отвердителя, например полиэтиленполиамина, и оксидного наполнителя, представляющая собой природную смесь оксидов кремния, алюминия, кальция, железа, магния, калия, натрия, титана [RU 2099381, опубл. 20.12.1997, 6 C09J 163/02]. Однако указанная композиция обладает недостаточной адгезией при склеивании металлов и, возможно, у композиции недостаточная водостойкость и высокий износ.
Задачей изобретения является повышение адгезионной способности (повышение прочности на сдвиг и отрыв) эпоксидной клеевой композиции.
Поставленная цель достигается за счет того, что клеевая композиция содержит в основе эпоксидный олигомер, полиэтиленполиамин, а в качестве наполнителей - диоксид кремния, обработанный γ-аминопропилтриэтоксисиланом, и железо карбонильное (либо оксид железа).
Клеевую композицию готовят смешением при комнатной температуре эпоксидного олигомера ЭД-20 (ГОСТ 1587-84), полиэтиленполиамина (ТУ 2413-357-00203447-99) и наполнителей: железо карбонильное (ГОСТ 13610) или оксид железа (ТУ 2611-023-576-270-01) + диоксид кремния (ГОСТ 22551-77), обработанный γ-аминопропилтриэтоксисиланом.
Обработку диоксида кремния проводят путем его перемешивания в толуольном растворе γ-аминопропилтриэтоксисилана.
Композицию наносят шпателем на приклеиваемый материал. Образец, предназначенный для испытаний на сдвиг, представляет собой две полосы листового материала, склеенные между собой внахлестку. Формы и размеры образцов соответствуют ГОСТ 14759-69. Образец, предназначенный для испытания на отрыв, представляет собой две одинаковые части в виде грибков. Форма и размер образцов соответствуют ГОСТ 14760-69. Склеенные образцы выдерживают до испытания не менее 24 часов под давлением 0,15 МПа.
Испытание прочности клеевого шва на сдвиг и отрыв проводилось по ГОСТ 14759-69, 16760-69, составы композиций приведены в табл.1. Результаты испытаний прочности клеевого шва известных композиций по изобретению указаны в табл.2.
Пример 11-21
На поверхность предварительно обезжиренной и зашкуренной пластины и грибка, изготовленных по ГОСТ 14759-69, 14760-69, наносят шпателем клеевую композицию по примерам 1-10 и сверху под давлением 0,15 МПа прижимают такую же металлическую пластину и грибок. Склеенные образцы выдерживают до испытания не менее 24 часов. Формы и размеры образцов, испытание прочности клеевого шва на сдвиг и отрыв проводят по ГОСТ 14759-69, 14760-69.
Результаты, полученные для клеевых композиций по примерам 1-10, представляют собой соответственно примеры 11-20.
Для сопоставления была взята клеевая композиция указанного выше прототипа и результаты представляют собой пример 21. Результаты испытаний по примерам 11-21 представлены в табл.2.
Влагопоглощение всех полученных эпоксидных клеевых композиций низкое и составляет 0,03-0,06%, а износостойкость не превышает 2%.
Таблица 1
Состав клеевых композиций, мас.ч.
№ п/п
Наименование компонентов
Номера примеров
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
Эпоксидный олигомер (ГОСТ 1587-84)
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
2
Полиэтиленполиамин (ТУ 2413-357-00203447-99)
14
14
14
14
14
14
14
14
14
14
3
Диоксид кремния (ГОСТ 8736-93)
200
100
100
4
Диоксид кремния, обработанный γ-аминопропилтриэтоксисиланом
200
100
100
200
100
100
200
5
Железо карбонильное (ГОСТ 13610)
100
200
100
100
6
Оксид железа (III) (ТУ 2611-023-576-270-01)
100
200
100
100
Таблица 2
Адгезионные свойства клеевых композиций
№ примера
Разрушающее напряжение при сдвиге, МПа
Предел прочности клеевого соединения при отрыве, МПа
1
2
3
11
13
23
12
13
36
13
13
25
14
10,5
40
15
12,5
38
16
16
45
17
12,5
30
18
10
34
19
14
40
20
90
32
21
1,15
--