CZ33400U1 - Dvousložkové lepidlo pro strukturní lepení neželezných kovů a jejich slitin - Google Patents
Dvousložkové lepidlo pro strukturní lepení neželezných kovů a jejich slitin Download PDFInfo
- Publication number
- CZ33400U1 CZ33400U1 CZ201936684U CZ201936684U CZ33400U1 CZ 33400 U1 CZ33400 U1 CZ 33400U1 CZ 201936684 U CZ201936684 U CZ 201936684U CZ 201936684 U CZ201936684 U CZ 201936684U CZ 33400 U1 CZ33400 U1 CZ 33400U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- adhesive
- alloys
- bonding
- mpa
- ferrous metals
- Prior art date
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims description 41
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims description 41
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 14
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 title claims description 11
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 claims description 21
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 18
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 claims description 7
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 14
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 5
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004823 Reactive adhesive Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000012767 functional filler Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 231100001223 noncarcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009419 refurbishment Methods 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
- C09J11/08—Macromolecular additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. ě. 478/1992 Sb.
Dvousložkové lepidlo pro strukturní lepení neželezných kovů a jejich slitin
Oblast techniky
Technické řešení se týká receptury dvousložkového epoxidového lepidla určeného pro strukturní spojování neželezných kovů a jejich slitin lepením, s uplatněním vlivu modifikace lepidla na mechanické vlastnosti lepeného spoje.
Dosavadní stav techniky
V procesu lepení kovů jde o trvalé spojování dvou pevných substrátů pomocí přídavného materiálu - lepidla, adheziva. Lepené spoje se často používají při spojování slitin lehkých kovů a lepení neželezných kovů. Schopnost lepit obecně závisí na adhezi lepidla k povrchům lepených substrátů, současně však také na vnitřní kohezi lepidla samotného.
Při výběru vhodného lepidla se posuzují mnohá kritéria, jako jsou vlastnosti lepených substrátů, jako je měrný povrch, pórovitost, tvrdost, povrchové napětí, dále pak požadované mechanické vlastnosti spoje, procesní detaily, jako je teplota vytvrzování a teplota použití lepeného spoje. Do lepidel se proto často přidávají další přísady, kterými je možno zlepšit jejich materiálové vlastnosti, jako je mez kluzu, mez pevnosti, nebo odolnost proti různým druhům zatěžování a vlastnostem okolního prostředí, kterému je lepidlo během použití vystavováno.
K lepení kovů a slitin se používají reaktivní lepidla, v současné době především na bázi dvousložkových epoxidových systémů. Tato lepidla se velmi dobře hodí jak pro havarijní opravy, renovační technologie, tak pro konstrukční účely. Během aplikace mohou být lepené spoje vystaveny ať už krátkodobě či v delším časovém úseku zvýšeným teplotám či mechanickým zátěžím, přičemž kritickou teplotní oblastí pro epoxidová adheziva jsou již teploty spadající do oblasti skelného přechodu (teplota skelného přechodu - Tg). Obecně platí, že pro získání co největší teplotní a dlouhodobé mechanické odolnosti termosetického (epoxidového) adheziva je třeba dosáhnout co největšího stupně konverze při vytvrzování a nejvyšší hodnoty Tg. Přesto lze teplotní odolnost a odolnost dlouhodobému mechanickému zatěžování epoxidového adheziva ovlivnit i různými druhy přísad, jako jsou částicové materiály, molekulová plniva, tekuté pryže, jiná související aditiva - disperzní, smáčecí, modifikátory viskozity. Klíčovým faktorem při modifikaci epoxidových lepidel těmito tzv. funkčními plnivy je volba typu plniva a jeho koncentrace, ovšem velmi významný vliv má rovněž distribuce plniva v systému a interakce povrchu částic s matricí na fázovém rozhraní. Aby byla dosažena maximální adheze lepidla k substrátu, kromě správně zvolených již uvedených parametrů modifikace epoxidového systému pomocí plniv, je třeba vhodně zvolit rovněž typ povrchové úpravy lepeného substrátu před lepením. Způsoby úpravy povrchu lepeného substrátu jsou proto nedílnou součástí technologických postupů lepení a je nutné jejich dodržování.
Při výběru epoxidového lepidla ke konstrukčnímu lepení kovů a slitin je důležitý údaj o pevnosti, tedy smyková pevnost v tahové zkoušce. Pevnost lepidel na kovy a slitiny pro domácí použití bývá kolem 13 až 15 MPa. Pro konstrukční lepení neželezných kovů a slitin jsou však tyto hodnoty nedostačující a jsou vyžadována lepidla s pevností nad 20 MPa, která jsou označována jako vysokopevnostní. S těmito hodnotami lze ve většině případů počítat pouze při lepení oceli a chemicky upravených hliníkových slitin. Smyková pevnost lepených spojů neželezných kovů, zejména hliníku, za použití zdravotně a ekologicky příznivějších povrchových úprav (moření v kyselině fosforečné, nejlépe pískování) u stávajících technologií dosud buď nedosahuje úrovně požadované u vysokopevnostních spojů při běžných teplotách (pokojová teplota - RT), nebo nevykazuje dostatečnou pevnost při zvýšených aplikačních teplotách. Nalézt takové lepidlo, které vyhovuje v obou zmiňovaných parametrech, je úkolem technického řešení.
- 1 CZ 33400 U1
Podstata technického řešení
Uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých a používaných adhezivních systémů do značné míry odstraňuje dvousložkové lepidlo pro strukturní lepení neželezných kovů a jejich slitin podle technického řešení. Podstata technického řešení spočívá v tom, že dvousložkové epoxidové lepidlo obsahuje na 100 hmotnostních dílů lepidla přídavek 10 až 30 hmotnostních dílů molekulárního glycidylového plniva o velikosti částic do 5 nm.
Molekulární glycidylové plnivo dvousložkového epoxidového lepidla podle technického řešení je s výhodou na bázi strukturovaných polyhedrálních oligomemích silsesquioxanů sestávajících z anorganického základu, na kterém jsou navázány organické glycidylové funkční skupiny schopné reagovat s aminy síťovadla.
Dvousložkové epoxidové lepidlo modifikované podle technického řešení slouží především ke konstrukčnímu lepení hliníku a jeho slitin, lze je však s úspěchem použít i na jiné neželezné kovy a jejich slitiny.
Dvousložkové epoxidové lepidlo podle technického řešení se vyznačuje zlepšenou úrovní adhezních i kohezních vlastností:
Anorganický základ dodává plnivu a tím i lepidlu pevnost a díky funkčním skupinám schopným zabudování do polymemí sítě lepidla při jeho vytvrzování je adheze a dosažené konstrukční pevnosti u spojů s lepidlem podle technického řešení vyšší než u lepidel běžně používaných pro tyto účely, a to více než 20 MPa při RT.
Přídavkem plniva podle technického řešení se dosahuje oproti běžným lepidlům také vyšší koheze lepidla, která zlepšuje zbytkovou pevnost lepidla při zvýšené teplotě, a to až k oblasti skelného přechodu lepidla (80 °C).
Důležitou předností lepidla podle technického řešení je rovněž skutečnost, že zvýšených hodnot pevnosti spoje se dosahuje při použití nekarcinogenních povrchových úprav, jako je leptání kyselinou fosforečnou, přednostně pak prostá mechanická úprava pískováním.
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1
Dvousložkové epoxidové lepidlo obsahovalo na 100 hmota, d. lepidla přídavek 10 hmota, d. plniva o velikosti částic do 5 nm, na bázi strukturovaných polyhedrálních oligomemích silsesquioxanů sestávajících z anorganického základu s navázanými organickými glycidylovými funkčními skupinami schopnými reagovat s aminy síťovadla.
Lepidlo bylo použito k lepení hliníkového substrátu, jehož povrch byl před lepením upraven mořením v kyselině fosforečné. Vrstva lepidla v tloušťce 0,2 mm byla vytvrzována po dobu 2 hodin při teplotě 65 °C. Průměrná hodnota smykové pevnosti připraveného lepeného spoje dle ČSN EN 1465 při pokojové teplotě byla 30,1 ±8,8 MPa; při teplotě 80 °C byla hodnota smykové pevnosti 7,2 ±9,4 MPa.
Příklad 2
Dvousložkové epoxidové lepidlo s přídavkem 10 hmotn. d. plniva podle příkladu 1 bylo použito k lepení hliníkového substrátu, jehož povrch byl před lepením upraven pískováním. Dále bylo
-2CZ 33400 U1 opět postupováno ve shodě s příkladem 1. Průměrná hodnota smykové pevnosti takto připraveného lepeného spoje dle ČSN EN 1465 při pokojové teplotě byla 29,6 ±4,6 MPa; při teplotě 80 °C byla hodnota smykové pevnosti 12,3 ±5,4 MPa.
Příklad 3
Dvousložkové epoxidové lepidlo obsahovalo na 100 hmotn, d. lepidla přídavek 15 hmotn. d. plniva uvedeného v příkladu 1. Povrch lepeného hliníkového substrátu byl před lepením upraven mořením v kyselině fosforečné, rovněž vrstva lepidla a způsob vytvrzení byly shodné s příkladem 1. Průměrná hodnota smykové pevnosti připraveného lepeného spoje dle ČSN EN 1465 při pokojové teplotě byla 29,6 ±5,7 MPa; při teplotě 80 °C byla hodnota smykové pevnosti 6,3 ±8,6 MPa. Po následném dotvrzení shodně připraveného lepeného spoje (3 h při 100 °C) byla hodnota smykové pevnosti při pokojové teplotě 34,5 ±2,5 MPa.
Příklad 4
Dvousložkové epoxidové lepidlo s přídavkem 15 hmotn. d. plniva uvedeného v příkladu 1 bylo použito k lepení hliníkového substrátu, jehož povrch byl před lepením upraven pískováním. Vrstva lepidla a způsob vytvrzení byly shodné s příkladem 1. Průměrná hodnota smykové pevnosti připraveného lepeného spoje dle ČSN EN 1465 při pokojové teplotě byla 26,7 ±2,8 MPa; při teplotě 80 °C byla zjištěna hodnota smykové pevnosti 7,7 ±9,5 MPa. Po následném dotvrzení (3 h při 100 °C) tento spoj vykazoval hodnotu smykové pevnosti při pokojové teplotě 33,8 ±2,5 MPa.
Příklad 5
Dvousložkové epoxidové lepidlo s přídavkem 15 hmotn. d. plniva uvedeného v příkladu 1 bylo použito k lepení titanového substrátu, jehož povrch byl před lepením upraven mořením v kyselině fosforečné. Vrstva lepidla o tloušťce jako v příkladu 1 byla vytvrzována dvoustupňové za podmínek uvedených v příkladech 3 a 4. Průměrná hodnota smykové pevnosti připraveného lepeného spoje dle ČSN EN 1465 při pokojové teplotě byla 37,2 ±2,5 MPa, při teplotě 80 °C byla hodnota smykové pevnosti 10,4 ±0,3 MPa.
Příklad 6
Dvousložkové epoxidové lepidlo s přídavkem 15 hmotn. d. plniva uvedeného v příkladu 1 bylo použito k lepení titanového substrátu, jehož povrch byl před lepením upraven pískováním. Vrstva lepidla o tloušťce jako v příkladu 1 byla vytvrzována dvoustupňové za podmínek uvedených v příkladech 3 a 4 Průměrná hodnota smykové pevnosti připraveného lepeného spoje dle ČSN EN 1465 při pokojové teplotě 36,3 ±0,8 MPa, při teplotě 80 °C byla hodnota smykové pevnosti 12,9 ±1,0 MPa.
Příklad 7
Dvousložkové epoxidové lepidlo s přídavkem 30 hmotn. d. plniva uvedeného v příkladu 1 bylo použito k lepení hliníkového substrátu, jehož povrch byl před lepením upraven mořením v kyselině fosforečné Vrstva lepidla o tloušťce jako v příkladu 1 byla vytvrzována jednostupňově (2 hodiny při teplotě 65 °C). Průměrná hodnota smykové pevnosti takto připraveného lepeného spoje dle ČSN EN 1465 při pokojové teplotě byla 20,4 ±6,5 MPa, při teplotě 80 °C byla zjištěna smyková pevnost 4,9 ±11,4 MPa.
Příklad 8
Dvousložkové epoxidové lepidlo s přídavkem 30 hmotn. d. plniva uvedeného v příkladu 1 bylo použito k lepení hliníkového substrátu, jehož povrch byl před lepením upraven pískováním.
-3 CZ 33400 U1
Vrstva lepidla a způsob vytvrzení byly shodné s příkladem 7. Průměrná hodnota smykové pevnosti takto připraveného lepeného spoje dle ČSN EN 1465 při pokojové teplotě byla 23,5 ±5,2 MPa, při teplotě 80 °C byla zjištěna smyková pevnost 10,0 ±4,9 MPa.
Průmyslová využitelnost
Dvousložkové epoxidové lepidlo podle technického řešení najde využití všude tam, kde je třeba s vysokou pevností spojovat kovové materiály, jako je hliník a jeho slitiny, ale i jiné neželezné kovy/slitiny. Lepidlo je určeno jak pro havarijní opravy či renovační technologie, tak pro konstrukční účely.
NÁROKY NA OCHRANU
Claims (2)
1. Dvousložkové epoxidové lepidlo pro strukturní lepení neželezných kovů a jejich slitin, vyznačující se tím, že obsahuje na 100 hmotnostních dílů lepidla přídavek 10 až
30 hmotnostních dílů molekulárního glycidylového plniva o velikosti částic do 5 nm.
2. Dvousložkové epoxidové lepidlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že molekulární glycidylové plnivo je na bázi strukturovaných polyhedrálních oligomemích silsesquioxanů sestávajících z anorganického základu, na kterém jsou navázány organické glycidylové funkční skupiny schopné reagovat s aminy síťovadla.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201936684U CZ33400U1 (cs) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | Dvousložkové lepidlo pro strukturní lepení neželezných kovů a jejich slitin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ201936684U CZ33400U1 (cs) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | Dvousložkové lepidlo pro strukturní lepení neželezných kovů a jejich slitin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ33400U1 true CZ33400U1 (cs) | 2019-11-19 |
Family
ID=68617431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ201936684U CZ33400U1 (cs) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | Dvousložkové lepidlo pro strukturní lepení neželezných kovů a jejich slitin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ33400U1 (cs) |
-
2019
- 2019-09-30 CZ CZ201936684U patent/CZ33400U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2002361547B2 (en) | Adhesives for bonding composites | |
| US11008487B2 (en) | Thermoset adhesive, automotive component using thermoset adhesive, and method of manufacturing same | |
| JP6436593B2 (ja) | 接着用途を有する粘着性ゲルシート、その製造方法、一対の被着体の固定方法及び複合材 | |
| JP6049705B2 (ja) | 新規な構造用接着剤及びその使用 | |
| JP6289311B2 (ja) | 粘接着剤組成物、粘接着シート、被着体の接着方法及び複合材 | |
| BR112015020062B1 (pt) | Formulações de adesivo de duas partes e processo de aplicar um adesivo a um substrato | |
| US6770371B2 (en) | Silane triol capped expoxy-amine adhesion promoter for adhesive-bonded metal substrates | |
| JP6558553B1 (ja) | 接着用組成物、および施工方法 | |
| CZ33400U1 (cs) | Dvousložkové lepidlo pro strukturní lepení neželezných kovů a jejich slitin | |
| JP5947663B2 (ja) | 橋梁用伸縮装置のスリップ防止方法およびスリップ防止構造体 | |
| Anoprienko et al. | A bonded–riveted technique of fabrication and machine maintenance using hot-melt adhesives | |
| WO2014044242A1 (de) | Hitzeaktivierbares strukturelles haftklebeband | |
| JP4196160B2 (ja) | アルミニウム合金用接着剤組成物 | |
| JPH0277469A (ja) | ラダー型シリコーンオリゴマー組成物 | |
| EP0740606B1 (en) | Composite articles | |
| KR102253233B1 (ko) | 접착용 조성물, 접착용 조성물의 사용, 접착용 조성물의 제조방법, 및 시공방법 | |
| KR102133400B1 (ko) | 내수성이 우수한 섬유 함침용 에폭시 수지 조성물 | |
| US20230313001A1 (en) | Primer composition for adhesive bonding and method of using the same | |
| JP2017031265A (ja) | 組成物 | |
| Ma et al. | New two-part epoxy paste structural adhesives for a thick bondline | |
| JP2009275061A (ja) | 接着絶縁レール用プライマー | |
| JPS6157275A (ja) | 防食層欠陥部の補修方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20191119 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20230930 |