PL130250B1 - Epoxy adhesive for porous and water-absorbing materials - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 1985.10.31 130250 InL Cl3 C09J 3/16 C08L 63/00 Twórcy wynalazku: Danuta Nladzlal9ka# Ryszard Zelechowski, Zofia Modrzejewska, Ryazard Ancerowicz Uprawniony z patentu: Instytut Wlókien Chemicznych, Lódz /Polaka/ KLEJ EPOKSYDOWY DO MATERIALÓW POROWATYCH I w*CDOCHLONNYCH Przedniotea wynalazku jest klej epoksydowy do Materialów porowatych i wodocnlonnych.Kleje epoksydowe sa od wielu lat azaroko stosowane z uwagi na ewa korzystne wlasciwo- , sci, szczególnie doskonala adhezje 1 odpornosc chemiczne oraz Mozliwosc klejenie róznoro¬ dnych Materialów* Kleje epoksydowa sa najczesciej roztworaal bedz emulsjami zywic epoksy¬ dowych w rozpuezczalnikach orgenicznych lub sq klejeni bezrozpuezczelnlkowymi.Znana ee równiez kompozycje klejowe zawierajeca zywice epoksydowe zanulgowane w wodzie, najczesciej w poleczeniu z innymi zywicaMi, szczególnie z zywicaMl typu termoplestów. Takie kompozycje emulsyjne zawiaraje dodatek niskoczeateczkowych emulgatorów 1 koloidów ochron¬ nych w postaci np. rozpuszczonego w wodzie polialkoholu winylowego lub pochodnych celulozy, niezbednych dla zapewnienia stabilnosci 1 trwalosci emulsji. Zarówno nlskoczesteczkowe emulgatory jak i koloidy ochronne nie reaguje z zywicami i pozostaje w koneowy¦ produkcie Miedzy czeeteczkaml zywicy. W zwiezku z tym, wytworzona epolny klejowe posiadals obnizone wytrzymalosc Mechaniczne i chemiczne oraz podwyzszone wodochlonnosc.Celem wynalazku jeat opracowania epoksydowych kompozycji klejowych w postaci wodnej emulsji, odznaczajecych sie po utwardzeniu dobre wytrzymeloscie Mechaniczne i dobre odpor¬ noscia chemiczne, ze szczególnym przeznaczeniem do Materialów porowatych 1 wodochlonnych np. betonu, drewna, niektórych tworzyw sztucznych 1 Metali o powierzchniach eucnych, wilgotnych lub Mokrych. Stwierdzono, ze jesli do kleju opartego na zywicy epoksydowej wprowadzi sie Jako emulgator sól Modyfikowanej hydroksymlnaml zywicy epoksydowej, uzyska sie emulsje klejowe o dobrej stabilnosci bez koniecznosci dodatku koloidów ochronnych.Klej wedlug wynalazku sklada sie z nlemodyflkowanej zywicy epoksydowej w ilosci 50-100 czesci wagowych, 1-50 czesci wagowych soli modyfikowanej hydrokayminaml zywicy epoksydowej 80-900 czesci wagowych wody w przeliczeniu na 100 czesci wagowych lecznej ilosci zywic epoksydowych, utwardzacza w ilosci stachiometrycznej w stosunku do ilosci zywic epoksydo¬ wych 1 ewentuelnie napelniacza w ilosci potrzebnej dla uzyskania zedanej konsystencji kleju.Z- -130250 Dako utwardzacze stosuje sie znane srodki utwardzajace zywice epoksydowe, które po¬ siadaja, zdolnosc rozpuszczania lub emulgowania w wodnym srodowisku emulsji epoksydowej.Przy klejeniu mokrych 1 wilgotnych powierzchni w temperaturze pokojowej# korzystne Jest stosowanie utwardzacza typu poliemlnoamidów. Oezell natomiast klei sie materialy odporne na dzialanie podwyzszonych temperatur, mozna stosowac do utwardzania np. dwucyjanodwu- amid, który wymaga utwardzania w temperaturze powyzej 130°C lecz daje spoiny o wyzszej wytrzymalosci termicznej 1 chemicznej.Klej wedlug wynalazku moze zawierac róznego typu napelniacze np. krzemionke, steary¬ niany, pyl ebonitowy itp., które umozliwiaje regulowanie lepkosci 1 plynnosci kleju, a poza tym wplywaj a na zmniejszenie skurczu 1 zwiekszenie wytrzymalosci spoiny oraz po¬ prawiaja jej odpornosc chemiczne. Klej epoksydowy wedlug wynalazku wykazuje dobre adhe¬ zje do materialów zwartych, porowatych 1 wodochlonnych o powierzchniach suchych, wilgo¬ tnych lub mokrych. Uzyskane polaczenia klejowe posiadaj? wytrzymalosc na scinanie rzedu 20*160 0,980665 • 10 Pa oraz dobre odpornosc chemiczne* Przyklad I. Klej eklada sie z zywicy epoksydowej * Epidlan 5 w ilosci 50 czesci wagowych, zywicy epoksydowej modyfikowanej hydroksyamlna w Ilosci 50 czesci wago¬ wych, kwasu octowego lodowatego w Ilosci 4 czesci wagowych, wody w ilosci 170 czesci wa- gowyeh i pollaminoamldu PA-40 w ilosci 70 czesci wagowych.Epidlan 5 1 zywice epoksydowe modyfikowane hydroksyamine miesza sie intensywnie za pomoce mieszadla Ultraturrax, e nastepnie przy cieglym mieszaniu dodaje sie malymi daw¬ kami kwa8 octowy lodowaty rozpuszczony w 10-krotnej ilosci wody,po czym malym strumieniem dodaje sie pozostale Ilosc wody. Otrzymane w ten sposób wodne emulsje epoksydowe wprowa¬ dza sie malymi dawkami przy cieglym mieszaniu do pollaminoamldu PA-40 i calosc dokladnie miesza. Lepkosc kleju w temperaturze pokojowej wynosi okolo 20.000 m Pa o» a czas zycia 2*3 godzin.Przygotowany w ten sposób klej nadaje sie szczególnie do sklejania drewna. Pokryte klejem powierzchnie drewna pozostawia sie dla wchloniecia wody w podloze przez okres 5-10 minut, a nastepnie laczy sie Je, korzystnie przy zastosowaniu lekkiego docisku.Calkowite utwardzenie 1 pelne wytrzymalosc spoiny uzyskuje sie po 4-7 dniach. Dla przy¬ spieszenia mozna po zzelowanlu kleju w temperaturze pokojowej utwardzic spoine w tempe¬ raturze okolo 70°C w czasie 2*3 godzin. Wytrzymalosc spoiny klejowej na scianie wynosi 60*70 0,980665 • 105 Pa.Przyklad II. Klej sklada sie z zywicy epoksydowej - Epidlan 5 w ilosci 60 czesci wagowych, zywicy epoksydowej modyfikowanej hydroksyamine w ilosci 20 czesci wagowych, kwasu szczawiowego krystalicznego w Ilosci 1 czesci wagowej, wody w ilosci 180 czesci wagowych, pollaminoamldu PA-40 w Ilosci 60 czesci wagowych. Po zmieszaniu skladników jak w przykladzie I otrzymuje sie klej o lepkosci rzedu 12.000 m Pa o. Czas uzycia kleju wynosi 2-3 godzin.Przygotowany w ten epoeób klej nadaje sie szczególnie do klejenia betonu. Calkowite utwardzenie 1 pelne wytrzymalosc spoiny klejowej uzyskuje sie w temperaturze pokojowej po 4-7 dniach. Po dodaniu do kleju napelniacze w postaci np, krzemionki mozna uzyskac zwiekszsnie lepkosci kleju i otrzymane paste zalepiac np. pekniecia 1 uszkodzenia w ba¬ tonie. Okreslenie wytrzymalosci na scinania spoiny klejowej jest niemozliwe, poniewaz wytrzymalosc spoiny przekracza znacznie wytrzymalosc betonu.Przyklad III. Klej sklada sie z zywicy epoksydowej - Epidlan 5 w ilosci 50 czesci wagowych, zywicy epoksydowej modyfikowenej hydroksyamine w ilosci 50 czesci wagowych, kwasu octowego lodowatego w ilosci 2 czesci wagowych, wody w ilosci 80 czesci wagowych i dwucyjanodwuamidu - DCOA w ilosci 11 czesci wagowych* Po wymieszaniu skladni¬ ków jak w przykladzie I otrzymuje sie klej o lepkosci w temperaturze pokojowej okolo 20 m Pa o. Czas zycia kleju w temperaturze pokojowej jest nieograniczony, ponlewez utwardzanie zywic epoksydowych utwardzaczem DCOA nastepuje dopiero w temperaturze powy¬ zej 130°C.130 250 3 Przygotowany w ten sposób klej nadaje sie do klejenia np. metali o powierzchniach porowatych. Ola lepszego krycia klejonych powierzchni metalowych mozna do kompozycji klejowej wprowadzic napelniacz w postaci np* maczki krzemlankowej w ilosci okolo 40 czes* cl wagowych na 100 czesci wagowychemulsji* ! Pokryte klejem porowate powierzchnie metalowe np. aluminiowe, pozostawia sie w tempe* returze otoczenia przez 1 godzine, a nastepnie suszy sie Je w temperaturze okolo 100°C przez 30 minut, po czym leczy sie Je i poddaje lekkiemu dociskowi* Utwardzanie kleju prowadzi sie w temperaturze 130-200°C do calkowitego utwardzenia* Wytrzymalosc epoiny klejowej na scinanie wynosi okolo 140 0,960665 • 10 Pa* Przyklad IV* Klej sklada sie z zywicy epoksydowej - Epidian 5 w ilosci 90 czesci wagowych, zywicy epokeydowej modyfikowanej hydroksyemlne w ilosci 10 czesci wago¬ wych, kwasu octowego lodowatego w ilosci 4 czesci wagowych, wody w ilosci 200 czesci wa¬ gowych, pollamlnoamidu PAC w ilosci 100 czesci wagowych i stearynianu wapnia w ilosci 30 czesci wagowych* Po wymieszaniu skladników Jak w przykladzie I otrzymuje sie klej lepkosci okolo 40 000 m Pa o* Czas zycia kleju w temperaturze pokojowej wynosi 2-3 godzin. Czas wste¬ pnego utwardzenia spoiwa wynosi w temperaturze pokojowej okolo 24 godzin, a calkowite utwardzenie w tej temperaturze zachodzi w ciegu 4-7 dni. Tak przygotowany klej nadaje ale szczególnie do sklejania w wiezke mokrych kapilarnych wlókien pollakrylonltrylowych stosowanych do ultrafiltracji. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Klej epoksydowy do materialów porowatych i wodochlonnych zawierajecy zywice epoksy¬ dowe zeaulgowene w wodzie z dodatkiem utwardzaczy i ewentualnie napelniaczy, zna¬ mienny tym, ze eklada sie z 50*100 czesci wagowych nlemodyfikowanej zywicy epoksydowej, 1-50 czesci wagowych soli modyfikowanej hydrokeyamlnaml zywicy epoksydowej, 80-900 czesci wagowych wody w przeliczeniu na 100 czesci wagowych lacznej ilosci zywic epoksydowych, utwardzacza w ilosci etechiometrycznej w stosunku do zywic epoksydowych, korzystnie utwardzacza typu poliamlnoamldowego 1 ewentualnie napelnlacza w ilosci po¬ trzebnej dla uzyekanla zedanej konsystencji kleju* PL