PL229165B1

PL229165B1 - Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania

Info

Publication number: PL229165B1
Application number: PL417715A
Authority: PL
Inventors: Anna Rudawska
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2018-06-29
Also published as: PL417715A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest kompozycja, która składa się z kompozycji żywicy epoksydowej, otrzymanej z bisfenolu A i epichlorohydryny o średniej masie cząsteczkowej ≤ 700 oraz styrenu w ilości 100 części wagowych, utwardzacza w postaci zasady typu Mannicha, zawierającego gramorównoważnik aktywnych atomów wodorowych 53 g/eq w ilości 26 części wagowych oraz napełniacza proszkowego węglanu wapnia w ilości 2 części wagowych. Zgłoszenie obejmuje też sposób wytwarzania kompozycji klejowej, który polega na tym, że do ciekłej kompozycji żywicy epoksydowej otrzymanej z bisfenolu A i epichlorohydryny o średniej masie cząsteczkowej ≤ 700 oraz styrenu w ilości 100 części wagowych wprowadza się napełniacz proszkowy węglanu wapnia w ilości 2 części wagowych, a następnie po wymieszaniu wprowadza się utwardzacz w postaci zasady typu Mannicha, zawierający gramorównoważnik aktywnych atomów wodorowych 53 g/eq, w ilości 26 części wagowych, po czym miesza się kompozycję, poddaje się utwardzaniu w warunkach naturalnych przez co najmniej 7 dni.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja klejowa, zwłaszcza do wykonania połączeń klejowych, i sposób jej wytwarzania.

Znane są z książki P. Czub i inni pt.: „Chemia i technologia żywic epoksydowych”, WNT, Warszawa 2002, s. 253-269, kompozycje klejowe, zawierające jako składniki żywice epoksydowe i utwardzacze oraz substancje modyfikujące w postaci napełniaczy w ilościach od 25 s do 95%, które korzystnie wpływają na niektóre właściwości utwardzonego tworzywa. Z publikacji P. Czub, 1. Franek pt.: „Epoxy resins modified with palm oil derivatives - preparation and properties”, Polimery 2013, 58, nr 2, s. 135-139, znane jest zastosowanie olej, palmowego i jego pochodnych jako modyfikatorów - w ilości 10% mas. - małocząsteczkowej żywicy epoksydowej na bazie bisfenolu A. Z pracy I.-N. Yoon, Y. Lee, Kang D., Min J., Won J., Kim M., Y.S. Kang, S.-h. Kim, J.-J. Kim pt: „Modification of hydrogenated Bisphenol A epoxy adhesives using nanomaterials”, International Journal of Adhesion and Adhesives 2011, 31, s. 119-125, znane są kompozycje klejowe epoksydowe z dodatkiem organicznych i nieorganicznych hybrydowych nanomateriałów w różnych ilościach 3, 5, 7, 10, 20, 30%, których dodatek powoduje uzyskanie lepszych niektórych właściwości mechanicznych i fizycznych. Z opisu patentowego nr PL/EP 1641868 znane jest zastosowanie połączenia napełniaczy mineralnych jako dodatku w polimerowych kompozycjach termoplastycznych dla polepszenia matowości wspomnianych kompozycji, charakteryzującego się tym, że połączenie zawiera co najmniej dwa napełniacze mineralne, wybrane spośród siarczku cynku ZnS, ditlenku tytanu TiO2, siarczanu baru BaSO4 i krzemionki SiO2. Według szczególnej postaci realizacji wynalazku stosunek ciężaru połączenia napełniaczy mineralnych do całkowitego ciężaru kompozycji polimerowej jest większy od 1,5%, korzystnie równy lub większy od 2%, jeszcze korzystniej równy lub większy od 2,5% wagowych. Ze względu na właściwości chemiczne, fizyczne i mechaniczne stosunek ciężaru napełniaczy mineralnych, użytych jako środek matujący, do całkowitego ciężaru kompozycji polimerowej jest mniejszy od 10%. Z opisu patentowego nr PL 216 081 jest kompozycja epoksydowa o zmniejszonej palności oraz podwyższonej odporności termicznej, zawierająca IV-rzędową sól fosfonową i żywicę epoksydową, do której wprowadza się modyfikowany glinokrzemian w ilości od 0,1 do 10% masowych i homogenizuje się go z tą żywicą poprzez kilkustopniowe mieszanie.

Celem wynalazku jest poprawa właściwości mechanicznych kompozycji klejowych w stanie utwardzonym po dłuższym okresie starzenia.

Istotą kompozycji klejowej składającej się z kompozycji żywicy epoksydowej otrzymanej z bisfenolu A i epichlorohydryny o średniej masie cząsteczkowej <700 oraz styrenu, a także utwardzacza w postaci zasady typu Mannicha, zawierającego gramorównoważnik aktywnych atomów wodorowych 53 g/eq jest to, że składa się z kompozycji żywicy epoksydowej otrzymanej z bisfenolu A i epichlorohydryny o średniej masie cząsteczkowej <700 oraz styrenu w ilości 100 części wagowych, utwardzacza w postaci zasady typu Mannicha, zawierającego gramorównoważnik aktywnych atomów wodorowych 53 g/eq, w ilości 26 części wagowych oraz napełniacza w postaci proszkowego węglanu wapnia w ilości 2 części wagowych.

Istotą sposobu wytwarzania kompozycji klejowej składającej się z kompozycji żywicy epoksydowej otrzymanej z bisfenolu A i epichlorohydryny o średniej masie cząsteczkowej <700 oraz styrenu, a także utwardzacza w postaci zasady typu Mannicha, zawierającego gramorównoważnik aktywnych atomów wodorowych 53 g/eq, w której jako substancje modyfikujące wprowadza się napełniacz w postaci proszkowego węglanu wapnia jest to, że do ciekłej kompozycji żywicy epoksydowej otrzymanej z bisfenolu A i epichlorohydryny o średniej masie cząsteczkowej <700 oraz styrenu wprowadza się napełniacz w postaci proszkowego węglanu wapnia, w ilości 2 części wagowych, a następnie po wymieszaniu wprowadza się utwardzacz, korzystnie w postaci zasady typu Mannicha, zawierający gramorównoważnik aktywnych atomów wodorowych 53 g/eq, w ilości 26 części wagowych, po czym miesza się otrzymaną kompozycję i poddaje się utwardzaniu w warunkach naturalnych przez okres co najmniej 7 dni.

Kompozycja klejowa według wynalazku, charakteryzuje się korzystnymi właściwościami mechanicznymi w stanie utwardzonym, w tym m.in. zwiększeniem sztywności oraz modułu Younga, w stosunku do znanych kompozycji klejowych nie zawierających napełniacza w postaci proszkowego węglanu wapnia oraz w stosunku do kompozycji klejowych zawierających napełniacz i utwardzanych przez co najmniej 7 dni.

PL229 165 Β1

Przykład

Do 100 g ciekłej kompozycji żywicy epoksydowej otrzymanej z bisfenolu A i epichlorohydryny o średniej masie cząsteczkowej <700 oraz styrenu charakteryzującą się liczbą epoksydową 0,41 - o nazwie handlowej „Epidian 53” wprowadzono 2 g napełniacza proszkowego w postaci węglanu wapnia a następnie po wymieszaniu wprowadzono 26 g utwardzacza w postaci zasady typu Mannicha, zawierającego gramorównoważnik aktywnych atomów wodorowych 53 g/eq - o nazwie handlowej „TFF”, po czym ponownie wymieszano w czasie 2 minut, z prędkością 460 obr/min. Następnie z otrzymanej kompozycji klejowej wykonano próbki i sezonowano je przez okres 4 miesięcy w temperaturze 22°C i wilgotności 38%. Otrzymaną kompozycję klejową w stanie utwardzonym poddano próbie jednoosiowego rozciągania i parametry wytrzymałościowe przedstawiono w tabeli w zestawieniu z parametrami wytrzymałościowymi kompozycji klejowej nie zawierającej napełniacza proszkowego węglanu wapnia.

Rodzaj kompozycji żywicy epoksydowej	Rodzaj utwardzacza	Udział wagowy utwardzacza na 100 g kompozycji żywicy epoksydowej
Epidian 53	TFF	26 g
Udział wagowy napę	niacza proszkowego węglanu wapnia
„ 2g\|2g	-	-
Czas sezonowania
7 dni j 4 miesiące	7 dni	4 miesiące
Wydłużenie, % w stosunku do kompozycji klejowej po 4 miesiącach sezonowania	z napełniaczem
135 100	182	229
Moduł Younga, % w stosunku do kompozycji klejowej z napełniaczem po 4 miesiącach sezonowania
89 100		88	89

Zastrzeżenia patentowe

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kompozycja klejowa składająca się z kompozycji żywicy epoksydowej otrzymanej z bisfenolu A i epichlorohydryny o średniej masie cząsteczkowej <700 oraz styrenu, a także utwardzacza w postaci zasady typu Mannicha, zawierającego gramorównoważnik aktywnych atomów wodorowych 53 g/eq, znamienna tym, że składa się z kompozycji żywicy epoksydowej otrzymanej z bisfenolu A i epichlorohydryny o średniej masie cząsteczkowej <700 oraz styrenu w ilości 100 części wagowych, utwardzacza w postaci zasady typu Mannicha, zawierającego gramorównoważnik aktywnych atomów wodorowych 53 g/eq, w ilości 26 części wagowych oraz napełniacza w postaci proszkowego węglanu wapnia w ilości 2 części wagowych.
2. Sposób wytwarzania zmodyfikowanej kompozycji klejowej składającej się z kompozycji żywicy epoksydowej otrzymanej z bisfenolu A i epichlorohydryny o średniej masie cząsteczkowej <700 oraz styrenu, a także utwardzacza w postaci zasady typu Mannicha, zawierającego gramorównoważnik aktywnych atomów wodorowych 53 g/eq, znamienny tym, że do ciekłej kompozycji żywicy epoksydowej otrzymanej z bisfenolu A i epichlorohydryny o średniej masie cząsteczkowej <700 oraz styrenu w ilości 100 części wagowych wprowadza się napełniacz w postaci proszkowego węglanu wapnia w ilości 2 części wagowych, a następnie po wymieszaniu wprowadza się utwardzacz w postaci zasady typu Mannicha, zawierający gramorównoważnik aktywnych atomów wodorowych 53 g/eq, w ilości 26 części wagowych, po czym miesza się kompozycję i poddaje się utwardzaniu w warunkach naturalnych przez co najmniej 7 dni.