PL245698B1 - Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania - Google Patents
Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania Download PDFInfo
- Publication number
- PL245698B1 PL245698B1 PL442865A PL44286522A PL245698B1 PL 245698 B1 PL245698 B1 PL 245698B1 PL 442865 A PL442865 A PL 442865A PL 44286522 A PL44286522 A PL 44286522A PL 245698 B1 PL245698 B1 PL 245698B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- composition
- weight
- amount
- amine
- filler
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 30
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 20
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 12
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical class O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 claims abstract description 10
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 125000006182 dimethyl benzyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 10
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Natural products C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 125000003011 styrenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims abstract description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 4
- 238000013022 venting Methods 0.000 abstract 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 10
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 7
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 6
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical group O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 5
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- 150000004714 phosphonium salts Chemical group 0.000 description 3
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 2
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 2
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)oxirane;4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol Chemical compound ClCC1CO1.C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 KUBDPQJOLOUJRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical class C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003319 Araldite® Polymers 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000011353 cycloaliphatic epoxy resin Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical class O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006305 unsaturated polyester Polymers 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 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
- C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
-
- 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
- C09J11/02—Non-macromolecular additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest kompozycja klejowa, która charakteryzuje się tym, że składa się z modyfikowanej za pomocą styrenu żywicy epoksydowej, będącej produktem reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny, o średniej masie cząsteczkowej ≤ 700 i liczbie epoksydowej od 0,41 do 0,51 mol/100 g w ilości 89,69% wagowo składu kompozycji, utwardzacza aminowego aminy alifatycznej o liczbie aminowej co najmniej 1100 mg KOH/g w ilości 8,96% wagowo składu kompozycji oraz napełniacza w postaci bentonitu modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C<sub>12-18</sub>)alkiloamoniowym o gęstości nasypowej < 0,6 g/cm<sup>3</sup> ilości 1,35% wagowo składu kompozycji. Zgłoszenie obejmuje także sposób wytwarzania kompozycji klejowej, który polega na tym, że do pojemnika z podgrzaną do temperatury 50°C modyfikowaną za pomocą styrenu żywicą epoksydową, będącą produktem reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny, o średniej masie cząsteczkowej ≤ 700 i liczbie epoksydowej od 0,41 do 0,51 mol/100 g w ilości 89,69% wagowo składu kompozycji dodaje się napełniacz w postaci bentonitu modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C<sub>12-18</sub>)alkiloamoniowym o gęstości nasypowej < 0,6 g/cm<sup>3</sup> w ilości 1,35% wagowo składu kompozycji, po czym miesza się żywicę epoksydową z napełniaczem z prędkością obrotową 1170 obr./min przez 2 minuty mieszadłem tarczowym dyspergującym z jednoczesnym odpowietrzaniem w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%. Następnie po wymieszaniu żywicy epoksydowej z napełniaczem dodaje się utwardzacz aminowy aminy alifatycznej o liczbie aminowej co najmniej 1100 mg KOH/g w ilości 8,96% wagowo składu kompozycji, po czym miesza się całość z prędkością obrotową 1170 obr./min przez 2 minuty za pomocą mieszadła tarczowego dyspergującego z jednoczesnym odpowietrzaniem w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%. Następnie całość utwardza się przez 7 dni w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja klejowa i sposób wytwarzania kompozycji klejowej.
Kleje epoksydowe stanowią główną grupę klejów konstrukcyjnych. Ich zadaniem jest tworzenie trwałych połączeń klejowych. Wymagania stawiane klejom konstrukcyjnym wciąż rosną dlatego też poszukuje się rozwiązań, które pozwolą w łatwy i szybki sposób wpłynąć na zmianę określonych właściwości.
Dotychczas znane są z książki pt. „Chemia i technologia żywic epoksydowych”, P. Czub i inni, WNT, Warszawa 2002, kompozycje klejowe zawierające jako składniki żywice epoksydowe i utwardzacze oraz substancje modyfikujące w postaci różnych napełniaczy, w tym napełniaczy metalicznych, w ilościach od 25 do 50%, a nawet do 95%, które korzystnie wpływają na niektóre właściwości utwardzonego tworzywa epoksydowego.
Z książki pt. „Możliwość podwyższania wytrzymałości połączeń klejowych blach ze stopu aluminium w aspekcie modyfikacji klejów epoksydowych : badania eksperymentalne” I. Miturska-Barańska, A. Rudawska, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, 2021, znane są kompozycje klejowe na bazie żywicy epoksydowej Epidian 53 utwardzane utwardzaczem Z1 modyfikowanej Montmorylonitem ZR-2 w ilości 1%, 3%, 5% wagowo w stosunku do masy żywicy.
Z publikacji pt. „Kompozyty handlowych nienasyconych żywic poliestrowych z dodatkiem nanonapełniaczy Nanobent. Cz. II. Nanokompozyty z udziałem krajowych nanonapełniaczy stosowane w technologii Vacuum Casting”, R. Śliwa i inni, Polimery, 1,2016, 16-23, znane są nanokompozyty na osnowie nienasyconych żywic poliestrowych Polimal 103 i Polimal 109 z dodatkiem napełniaczy Nanobent ZR1 i ZR2 w ilości 1%, 3%, 5% masowo.
Z publikacji pt. „Właściwości mechaniczne i triboelektryczne nanokompozytów na bazie żywicy epoksydowej zmodyfikowanej glinokrzemianami warstwowymi”, M. Kostrzewa, M. Bakar, Z. Pawelec, J. Szymańska, Przetwórstwo Tworzyw, 4, 2013, 355-359, znane są nanokompozyty na bazie żywicy epoksydowej Epidian 5 utwardzanej trietylenotetraaminą Z1 zawierającej 0,5% - 5% glinokrzemianów warstwowych NanoBent ZR1 lub NanoBent ZW1. Kompozyty otrzymano sposobem mieszanym poprzez dyspergowanie homogenizatorem mechanicznym i ultradźwiękowym.
Z publikacji pt. „Właściwości adhezyjne kompozytów hybrydowych żywicy epoksydowej zawierających nanobent i modyfikator polimeryczny”, J. Szymańska, M. Bakar, M. Kostrzewa, A. Białkowska, Przetwórstwo Tworzyw, 6, 2014, 530-533, znane są kompozycje klejowe składające się z epoksydowej cykloalifatycznej żywicy Araldite LY 564 poddanej modyfikacji przy użyciu modyfikatorów: nanocząstek NanoBent ZW1, ZR1, ZS1 w ilościach 1%, 2%, 3% wagowo i modyfikatora polimerycznego kauczuku butadienowo-akrylonitrowego zakończonego reaktywnymi grupami aminowymi - ATBN w ilościach 5%, 10%, 15% wagowo.
Z publikacji pt. „Badania właściwości mechanicznych żywicy poliestrowej zmodyfikowanej nanobentem i plastyfikatorem”, M. Bakar, M. Kostrzewa, A. Białkowska, K. Łukasiewicz, Przetwórstwo Tworzyw, 3, 2015, 196-199, znane są kompozyty żywicy poliestrowej AROPOL M 105 TB modyfikowane za pomocą Nanobentu ZR-1 w ilościach 1% i 5% wagowo oraz ftalanu dibutylu.
Z publikacji pt. „Effect of layered aluminosilicates on the barrier properties of butyl rubber”, S. Krzemińska, W. M. Rzymski, Polimery, 7-8, 2012, 551-557, znane są modyfikacje kauczuku butylowego za pomocą nanonapełniaczy warstwowych modyfikowanych bentonitów Nanofil 15 oraz produktów krajowych: Nanobent ZR1 i Nanobent ZR2.
Z publikacji pt. „Composites of Nanobent filled polyurethane resins”, M. Oleksy, G. Budzik, M. Heneczkowski, T. Markowski, Polimery, 3, 2010, 194-200, znane są kompozycje sporządzone na podstawie żywicy poliuretanowej PUR - RenPIM-VG5234, 5286 i 5287 oraz RenCast FC55 z udziałem 0-3% masowo nanonapełniaczy Nanobent ZR1 lub ZR2.
W publikacji pt. „Badania charakterystyki sigma epsilon dla żywicy epoksydowej epidian 57 modyfikowanej nanobentonitem”, K. Biruk, J. Kuczmaszewski, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją, 15, 2010, 25-31, przedstawiono kompozycję epoksydową żywicy epoksydowej Epidian 57 utwardzanej utwardzaczem Z1 modyfikowaną nanobentonitem NanoBent ZR1. Stężenie napełniacza, określone stosunkiem masowym napełniacza do żywicy, wynosiło 1%, 2%, 3%. Proces mieszania prowadzono w temperaturze 20°C oraz, w drugiej wersji, po wygrzewaniu żywicy przez 20 min. w temperaturze 60°C. Natomiast w publikacji pt. „Badania wytrzymałości połączeń klejowych w podwyższonej temperaturze po modyfikacji żywicy epoksydowej montmorylonitem”, K. Biruk-Urban, J. Kuczmaszewski, Przetwórstwo Tworzyw, 5, 2012,
414-417, przedstawiono klej epoksydowy na bazie żywicy epoksydowej Epidian 57 i utwardzacza Z-1 modyfikowanego nanobentonitem NanoBent ZR-1, którego stężenie, określone stosunkiem masowym napełniacza do żywicy, wynosiło 2%.
Z publikacji pt. „The Influence of Modification with Natural Fillers on the Mechanical Properties of Epoxy Adhesive Compositions after Storage Time”, I. Miturska, A. Rudawska, M. Muller, P. Valaśek, Materials, 13, 2020, znana jest kompozycja klejowa żywicy Epidian 53 utwardzanej zasadą Mannicha modyfikowanej 2% masowo w stosunku do masy żywicy Montmorylonitem ZR-2.
W publikacji pt. „The Influence of Mixing Methods of Epoxy Composition Ingredients on Selected Mechanical Properties of Modified Epoxy Construction Materials”, I. Miturska, A. Rudawska, M. Muller, M. Hromasova, Materials, 14, 2021, przedstawione zostały kompozycje klejowe żywicy epoksydowej Epidian 57 i utwardzacza Z-1 modyfikowane 5% Montmorylonitu ZR2, które przygotowano w procesie mieszania mieszadłem śmigłowym i dyspergującym z prędkościami 460, 1170 i 2500 obr/min, po wcześniejszym podgrzaniu żywicy do temperatury 50°C.
Znany jest z publikacji pt. „Prace badawczo-rozwojowe nad polskimi nanobentonitami do napełniania polimerów”, M. Heneczkowski i inni, Teka Komisji Budowy i Eksploatacji Maszyn. Elektrotechnika Budowlana-OL PAN, 2008, s. 33-36, dodatek modyfikowanego bentonitu do kompozytów poliamidu 6 z włóknem szklanym oraz do żywic poliestrowych w ilości 1,5% oraz 3%.
Z publikacji pt. „Kompozyty żywic poliuretanowych z dodatkiem Nanobentów”, M. Oleksy i inni, Polimery, 55, nr 3, 2010, s. 194-200 znany jest dodatek nanonapełniacza do żywicy poliuretanowej w ilości 1-3% wagowo w celu poprawy wytrzymałości utwardzonych kompozytów w porównaniu z właściwościami żywicy wyjściowej.
Znane jest z publikacji pt. „Nanocomposites based on montmorillionite and unsaturated polyester”, X. Kornmann i inni, Polymer Engineering and Science 38, nr 8, 1998, s. 1351-1358 zastosowanie montmorylonitu aktywowanymi jonami sodu do wzmocnienia nienasyconej żywicy poliestrowej w ilości 1,5% wagowo w celu otrzymania wzrostu twardości próbek w porównaniu do czystej żywicy.
Z opisu patentowego nr PL216081 B1 znany jest sposób otrzymywania kompozycji epoksydowej, prowadzony w temperaturze 85°C do 95°C, do której wprowadza się modyfikowany glinokrzemian w ilości od 0,1 do 10% masowych i homogenizuje się go z tą żywicą poprzez kilkustopniowe mieszanie.
Z opisu patentowego nr EP,1641868 B1 znane jest zastosowanie połączenia napełniaczy mineralnych jako dodatku w polimerowych kompozycjach termoplastycznych dla polepszenia matowości wspomnianych kompozycji charakteryzujących się tym, że połączenie zawiera co najmniej dwa napełniacze mineralne wybrane spośród siarczku cynku ZnS, ditlenku tytanu TiO2, siarczanu baru BaSO4 i krzemionki SiO2.
Z opisu patentowego nr PL215949 B1 znany jest sposób otrzymywania materiałów epoksydowych w reakcji hydroksylowanych olejów roślinnych z żywicą epoksydową na bazie bisfenoli, prowadzonej w podwyższonej temperaturze, w atmosferze gazu obojętnego, pod ciśnieniem normalnym, korzystnie wobec katalizatora oraz sieciowania uzyskanych produktów reakcji, w czterech etapach, z których pierwszy obejmuje zmieszanie i ogrzewanie komponentów, a każdy z dwóch następnych etapów obejmuje zmieszanie i ogrzewanie komponentów oraz reakcję hydroksylowanego oleju roślinnego z żywicą epoksydową, natomiast czwarty etap obejmuje utwardzanie otrzymanego produktu reakcji.
W zgłoszeniu patentowym nr US3929849 A opisano modyfikację warstwowych glinokrzem ianów czwartorzędowymi solami fosfoniowymi o podstawnikach alifatycznych i zastosowanie produktów tej modyfikacji jako termoodpornych środków tiksotropowych do żywic syntetycznych.
W zgłoszeniu patentowym nr JPS62209148 A zastosowano do modyfikacji warstwo wych glinokrzemianów obok czwartorzędowych soli amoniowych również czwartorzędowe sole fosfoniowe o podstawnikach alifatycznych. Produkty tych modyfikacji zastosowano jako napełniacze polimerów.
W zgłoszeniu patentowym nr KR20070071959 A opisano otrzymywanie nanokompozytów z osnową polibutenu-1 z dodatkiem warstwowych glinokrzemianów modyfikowanych czwartorzędowymi solami amoniowymi o podstawnikach alkilowych lub czwartorzędowymi solami fosfoniowymi o podobnej strukturze. Uzyskany nanokompozyt miał w stosunku do wyjściowego tworzywa poprawioną wytrzymałość na rozciąganie, zginanie, moduł sprężystości i stabilność termiczną.
Celem wynalazku jest opracowanie kompozycji klejowej o ulepszonych właściwościach w porównaniu do kompozycji niemodyfikowanej w stanie u twardzonym.
Istotą kompozycji klejowej zawierającej modyfikowaną za pomocą styrenu żywicę epoksydową, będącą produktem reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny, o średniej masie cząsteczkowej < 700 i liczbie epoksydowej od 0,41 do 0,51 mol/100 g i utwardzacz aminowy w postaci aminy alifatycznej o liczbie aminowej co najmniej 1100 mg KOH/g, według wynalazku, jest to, że składa się z modyfikowanej za pomocą styrenu żywicy epoksydowej, będącej produktem reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny, o średniej masie cząsteczkowej < 700 i liczbie epoksydowej od 0,41 do 0,51 mol/100 g w ilości 89,69% wagowo składu kompozycji, utwardzacza aminowego w postaci aminy alifatycznej o liczbie aminowej co najmniej 1100 mg KOH/g w ilości 8,96% wagowo składu kompozycji oraz napełniacza w postaci bentonitu modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C12-18)alkiloamoniowym o gęstości nasypowej < 0,6 g/cm3 w ilości 1,35% wagowo składu kompozycji.
Istotą sposobu wytwarzania kompozycji klejowej, w którym wykorzystuje się mieszadło tarczowe dyspergujące, według wynalazku, jest to, że do pojemnika z podgrzaną do temperatury 50°C modyfikowaną za pomocą styrenu żywicą epoksydową, będącą produktem reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny, o średniej masie cząsteczkowej < 700 i liczbie epoksydowej od 0,41 do 0,51 mol/100 g w ilości 89,69% wagowo składu kompozycji dodaje się napełniacz w postaci bentonitu modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C12-18)alkiloamoniowym o gęstości nasypowej < 0,6 g/cm3 w ilości 1,35% wagowo składu kompozycji. Następnie miesza się żywicę epoksydową z napełniaczem z prędkością obrotową 1170 obr/min przez 2 minuty mieszadłem tarczowym dyspergującym z jednoczesnym odpowietrzaniem w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%. Po wymieszaniu żywicy epoksydowej z napełniaczem dodaje się utwardzacz aminowy w postaci aminy alifatycznej o liczbie aminowej co najmniej 1100 mg KOH/g w ilości 8,96% wagowo składu kompozycji, po czym miesza się całość z prędkością obrotową 1170 obr/min przez 2 minuty za pomocą mieszadła tarczowego dyspergującego z jednoczesnym odpowietrzaniem w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%. Następnie całość utwardza się przez 7 dni w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%.
Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że wytworzona sposobem według wynalazku kompozycja klejowa charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością mechaniczną kleju epoksydowego w stanie utwardzonym w stosunku do znanych kompozycji klejowych niezawierających napełniacza w postaci bentonitu modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C12-18)alkiloamoniowym o gęstości nasypowej < 0,6 g/cm3. Zastosowanie cząsteczek w postaci bentonitu modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C12-18)alkiloamoniowym o gęstości nasypowej < 0,6 g/cm3 w kompozycji klejowej przyczynia się do zwiększenia wytrzymałości na rozciąganie, wytrzymałości na ściskanie oraz udarności kompozycji klejowej w stanie utwardzonym w stosunku do kompozycji klejowych zawierających napełniacz i utwardzanych co najmniej 7 dni.
Sposób wytwarzania kompozycji klejowej polegał na tym, że do pojemnika z podgrzaną do temperatury 50°C modyfikowaną za pomocą styrenu żywicą epoksydową Epidian 53, będącą produktem reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny, o średniej masie cząsteczkowej < 700 i liczbie epoksydowej od 0,41 do 0,51 mol/100 g w ilości 100 g dodano napełniacz ZR1 w postaci bentonitu modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C12-18)alkiloamoniowym o gęstości nasypowej < 0,6 g/cm3 w ilości 1,5 g. Następnie mieszano żywicę epoksydową z napełniaczem z prędkością obrotową 1170 obr/min przez 2 minuty mieszadłem tarczowym dyspergującym z jednoczesnym odpowietrzaniem w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%. Po wymieszaniu żywicy epoksydowej z napełniaczem dodano utwardzacz aminowy Z-1 w postaci aminy alifatycznej o liczbie aminowej co najmniej 1100 mg KOH/g w ilości 10 g wagowo składu kompozycji. Następnie mieszano całość z prędkością obrotową 1170 obr/min przez 2 minuty za pomocą mieszadła tarczowego dyspergującego z jednoczesnym odpowietrzaniem w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%, po czym całość utwardzano przez 7 dni w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%.
Wytworzona kompozycja składa się z modyfikowanej za pomocą styrenu żywicy epoksydowej Epidian 53, będącej produktem reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny, o średniej masie cząsteczkowej < 700 i liczbie epoksydowej od 0,41 do 0,51 mol/100 g w ilości 100 g, utwardzacza aminowego Z-1 w postaci aminy alifatycznej o liczbie aminowej co najmniej 1100 mg KOH/g w ilości 10 g oraz napełniacza ZR1 w postaci bentonitu modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C12-18)alkiloamoniowym o gęstości nasypowej <0,6 g/cm3 w ilości 1,5 g.
PL 245698 Β1
Wytworzoną kompozycję klejową poddano badaniom wytrzymałości na rozciąganie, wytrzymałości na ściskanie oraz zbadano udarność kompozycji klejowej. Badania przeprowadzono zgodnie z obowiązującymi norami. Uzyskane wyniki badań kompozycji klejowej z napełniaczem zestawiono z wynikami badań kompozycji klejowej bez napełniacza w tabeli.
Tabela
| Bez napełniacza utwardzane 7 dni | Z napełniaczem utwardzane 7 dni | |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 25,91 MPa | 29,8 MPa |
| Wytrzymałość na ściskanie | 71,72 MPa | 80,95 MPa |
| Udarność | 4,99 kJ/m2 | 11,54 kJ/m2 |
Claims (2)
1. Kompozycja klejowa zawierająca modyfikowaną za pomocą styrenu żywicę epoksydową, będącą produktem reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny, o średniej masie cząsteczkowej < 700 i liczbie epoksydowej od 0,41 do 0,51 mol/100 g i utwardzacz aminowy w postaci aminy alifatycznej o liczbie aminowej co najmniej 1100 mg KOH/g znamienna tym, że składa się z modyfikowanej za pomocą styrenu żywicy epoksydowej, będącej produktem reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny, o średniej masie cząsteczkowej < 700 i liczbie epoksydowej od 0,41 do 0,51 mol/100 g w ilości 89,69% wagowo składu kompozycji, utwardzacza aminowego w postaci aminy alifatycznej o liczbie aminowej co najmniej 1100 mg KOH/g w ilości 8,96% wagowo składu kompozycji oraz napełniacza w postaci bentonitu modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(Ci2-i8)alkiloamoniowym o gęstości nasypowej < 0,6 g/cm3 w ilości 1,35% wagowo składu kompozycji.
2. Sposób wytwarzania kompozycji klejowej określonej w zastrz. 1, w którym wykorzystuje się mieszadło tarczowe dyspergujące, znamienny tym, że do pojemnika z podgrzaną do temperatury 50°C modyfikowaną za pomocą styrenu żywicą epoksydową, będącą produktem reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny, o średniej masie cząsteczkowej < 700 i liczbie epoksydowej od 0,41 do 0,51 mol/100 g w ilości 89,69% wagowo składu kompozycji dodaje się napełniacz w postaci bentonitu modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(Ci2-i8)alkiloamoniowym o gęstości nasypowej < 0,6 g/cm3 w ilości 1,35% wagowo składu kompozycji, po czym miesza się żywicę epoksydową z napełniaczem z prędkością obrotową 1170 obr/min przez 2 minuty mieszadłem tarczowym dyspergującym z jednoczesnym odpowietrzaniem w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%, następnie po wymieszaniu żywicy epoksydowej z napełniaczem dodaje się utwardzacz aminowy w postaci aminy alifatycznej o liczbie aminowej co najmniej 1100 mg KOH/g w ilości 8,96% wagowo składu kompozycji, po czym miesza się całość z prędkością obrotową 1170 obr/min przez 2 minuty za pomocą mieszadła tarczowego dyspergującego z jednoczesnym odpowietrzaniem w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%, po czym całość utwardza się przez 7 dni w temperaturze 23°C i przy wilgotności powietrza 26%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442865A PL245698B1 (pl) | 2022-11-18 | 2022-11-18 | Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL442865A PL245698B1 (pl) | 2022-11-18 | 2022-11-18 | Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL442865A1 PL442865A1 (pl) | 2023-03-27 |
| PL245698B1 true PL245698B1 (pl) | 2024-09-23 |
Family
ID=85785151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL442865A PL245698B1 (pl) | 2022-11-18 | 2022-11-18 | Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL245698B1 (pl) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL439373A1 (pl) * | 2021-11-02 | 2022-09-12 | Politechnika Lubelska | Sposób wytwarzania kompozycji klejowej i kompozycja klejowa |
-
2022
- 2022-11-18 PL PL442865A patent/PL245698B1/pl unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL439373A1 (pl) * | 2021-11-02 | 2022-09-12 | Politechnika Lubelska | Sposób wytwarzania kompozycji klejowej i kompozycja klejowa |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ANNA RUDAWSKA I IN.: "Przetwórstwo Tworzyw 2016, 2, 91-99", WYBRANE ZAGADNIENIA MODYFIKACJI KOMPOZYCJI KLEJOWYCH EPOKSYDOWYCH * |
| ANNA RUDAWSKA: "Applied Adhesion Science 2021, 9:6", MECHANICAL PROPERTIES OF UNMODIFIED AND MONTMORILLONITE-MODIFIED EPOXY COMPOUNDS. PART I: COMPRESSION TEST * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL442865A1 (pl) | 2023-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2534795C (en) | Nanocomposites based on polyurethane or polyurethane-epoxy hybrid resins prepared avoiding isocyanates | |
| US8153042B2 (en) | Two component curable compositions | |
| Fröhlich et al. | High‐performance epoxy hybrid nanocomposites containing organophilic layered silicates and compatibilized liquid rubber | |
| PL245698B1 (pl) | Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania | |
| Basri et al. | Effects of stirring speed and time on water absorption performance of silica aerogel/epoxy nanocomposite | |
| Kim et al. | Polymethyl methacrylate/montmorillonite nanocomposite beads through a suspension polymerization‐derived process | |
| Mishra et al. | Response of extreme environmental aging on the novel Moringa stenopetala husk fiber/epoxy composites: Understanding the characteristics and thermokinetic behavior | |
| CN113894894A (zh) | 一种竹木改性剂及其制备方法与应用 | |
| RU2453565C1 (ru) | Эпоксидная композиция | |
| PL231637B1 (pl) | Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania | |
| Teacă et al. | Epoxidized vegetable oils for thermosetting resins and their Potential applications | |
| PL245475B1 (pl) | Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania | |
| PL245474B1 (pl) | Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania | |
| PL246333B1 (pl) | Kompozycja epoksydowa i sposób jej wytwarzania | |
| PL245476B1 (pl) | Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania | |
| PL246341B1 (pl) | Kompozycja epoksydowa i sposób jej wytwarzania | |
| PL246332B1 (pl) | Kompozycja epoksydowa i sposób jej wytwarzania | |
| PL246335B1 (pl) | Kompozycja epoksydowa i sposób jej wytwarzania | |
| PL246334B1 (pl) | Kompozycja epoksydowa i sposób jej wytwarzania | |
| PL246340B1 (pl) | Kompozycja epoksydowa i sposób jej wytwarzania | |
| KR102405947B1 (ko) | 발포용 에폭시 조성물 및 이를 포함하는 발포 성형품 | |
| Low et al. | Advances in Polymeric Eco-Composites and Eco-Nanocomposites | |
| PL245699B1 (pl) | Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania | |
| PL229165B1 (pl) | Kompozycja klejowa i sposób jej wytwarzania | |
| PL217487B1 (pl) | Sposób otrzymywania samogasnących kompozytów żywic chemoutwardzalnych |