RU2368635C2 - Heat resistant glue composition of cold hardening - Google Patents

Heat resistant glue composition of cold hardening Download PDF

Info

Publication number
RU2368635C2
RU2368635C2 RU2007145941/04A RU2007145941A RU2368635C2 RU 2368635 C2 RU2368635 C2 RU 2368635C2 RU 2007145941/04 A RU2007145941/04 A RU 2007145941/04A RU 2007145941 A RU2007145941 A RU 2007145941A RU 2368635 C2 RU2368635 C2 RU 2368635C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
product
adhesive composition
mixture
isomers
Prior art date
Application number
RU2007145941/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007145941A (en
Inventor
Евгений Николаевич Каблов (RU)
Евгений Николаевич Каблов
Эдуард Константинович Кондрашов (RU)
Эдуард Константинович Кондрашов
Наталия Филипповна Лукина (RU)
Наталия Филипповна Лукина
Елена Андреевна Требукова (RU)
Елена Андреевна Требукова
Елена Владимировна Котова (RU)
Елена Владимировна Котова
Рамиль Рифович Мухаметов (RU)
Рамиль Рифович Мухаметов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority to RU2007145941/04A priority Critical patent/RU2368635C2/en
Publication of RU2007145941A publication Critical patent/RU2007145941A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2368635C2 publication Critical patent/RU2368635C2/en

Links

Landscapes

  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: composition includes the following components, wt parts: epoxy silicon organic resin - 100, mixture of isomers γ and β-aminopropyltrietoxysilane - 30-45, tris -[2,4,6-(dimethylaminomethyl) phenol] - 1-3, product of interaction of bis-o-cianamines with tetranitrils of aromatic tetracarbon acids -120-160.
EFFECT: produced glue composition has high strength in process of glue joints shift at high temperatures 300°-450°C, with preservation of initial strength of glue joints.
1 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области термостойких клеевых композиций холодного отверждения, обладающих повышенной прочностью клеевых соединений при температурах от 300 до 450°С и предназначенных для использования в изделиях авиакосмической техники и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of heat-resistant adhesive compositions of cold curing, with increased strength of adhesive joints at temperatures from 300 to 450 ° C and intended for use in aerospace products and other industries.

Известна клеевая композиция холодного отверждения, включающая эпоксидную основу (смесь эпоксидных смол) и отвердитель на основе олигоимида (продукта поликонденсации димеризованных метиловых эфиров высших ненасыщенных дикарбоновых кислот и полиэтиленполиамина) с эластифицирующей добавкой (низкомолекулярным сополимером бутадиена и нитрила акриловой кислоты) и катализатором (патент РФ №2269560).Known adhesive composition of cold curing, including an epoxy base (a mixture of epoxy resins) and a hardener based on oligoimide (the product of the polycondensation of dimerized methyl esters of higher unsaturated dicarboxylic acids and polyethylene polyamine) with an elastic additive (low molecular weight butadiene acid and nitrile copolymer of patent acid and nitrile catalyst) 2269560).

Недостатком известной клеевой композиции холодного отверждения является ограниченная термостойкость, не превышающая 300°С.A disadvantage of the known cold curing adhesive composition is the limited heat resistance not exceeding 300 ° C.

Известна теплостойкая клеевая композиция холодного отверждения, включающая эпоксидиановую смолу, отвердитель в виде смеси полиэтиленполиамина, модифицированного 1,2-ди(оксиметил)-ортокарбораном и олигоимида и наполнитель - карбонильное железо (патент РФ №2108357).Known heat-resistant adhesive composition of cold curing, including epoxy resin, hardener in the form of a mixture of polyethylene polyamine, modified 1,2-di (oxymethyl) -orthocarborane and oligoimide and filler carbonyl iron (RF patent No. 2108357).

Недостатком этой клеевой композиции является то, что она обеспечивает термостойкость до 340-380°С и неработоспособна при 400°С и выше. Кроме того, в составе этой композиции в качестве модификатора отвердителя использован остродефицитный продукт - 1,2-ди(оксиметил)-ортокарборан.The disadvantage of this adhesive composition is that it provides heat resistance up to 340-380 ° C and is inoperative at 400 ° C and above. In addition, the composition of this composition as a hardener modifier used acute deficit product - 1,2-di (oxymethyl) -orthocarborane.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является теплостойкая клеевая композиция холодного отверждения следующего состава, мас.ч.:The closest analogue adopted for the prototype is a heat-resistant adhesive composition for cold curing of the following composition, parts by weight:

Эпоксикремнийорганическая смолаEpoxy silicone resin 100one hundred ОлигометилфенилкарборансилоксанOligomethylphenylcarboransiloxane 20-3520-35 Смесь изомеров γ- и β-аминопропилтриэтоксисиланаA mixture of isomers of γ- and β-aminopropyltriethoxysilane 30-4530-45 Трис-[2,4,6-(диметиламинометил)фенол]Tris- [2,4,6- (dimethylaminomethyl) phenol] 1,5-2,51.5-2.5 НаполнительFiller 60-20060-200

(патент РФ №1818832).(RF patent No. 1818832).

Недостатком теплостойкой клеевой композиции-прототипа является недостаточная прочность клеевых соединений при температурах 300-450°С.The disadvantage of the heat-resistant adhesive composition of the prototype is the insufficient strength of the adhesive joints at temperatures of 300-450 ° C.

Технической задачей изобретения является повышение прочности при сдвиге клеевых соединений при температурах 300-450°С при сохранении исходной прочности клеевых соединений на уровне клеевой композиции-прототипа.An object of the invention is to increase the shear strength of adhesive joints at temperatures of 300-450 ° C while maintaining the initial strength of adhesive joints at the level of the adhesive composition of the prototype.

Решение поставленной задачи достигается тем, что предложена термостойкая клеевая композиция холодного отверждения, включающая эпоксикремнийорганическую смолу, смесь изомеров γ- и β-аминопропилтриэтоксисилана и трис-[2,4,6-(диметиламинометил)фенол], которая дополнительно содержит продукт взаимодействия бис-о-цианаминов с тетранитрилами ароматических тетракарбоновых кислот при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:The solution to this problem is achieved by the fact that a heat-resistant adhesive composition of cold curing is proposed, including an epoxy silicone resin, a mixture of γ- and β-aminopropyltriethoxysilane isomers and tris- [2,4,6- (dimethylaminomethyl) phenol], which additionally contains a bis-o interaction product -cyanamines with tetranitriles of aromatic tetracarboxylic acids in the following ratio, wt.h .:

Эпоксикремнийорганическая смолаEpoxy silicone resin 100one hundred Смесь изомеров γ- и β-аминопропилтриэтоксисиланаA mixture of isomers of γ- and β-aminopropyltriethoxysilane 30-4530-45 Трис-[2,4,6-(диметиламинометил)фенол]Tris- [2,4,6- (dimethylaminomethyl) phenol] 1-31-3 Указанный продукт взаимодействияSpecified Interaction Product 120-160120-160

Авторами установлено, что введение в состав эпоксидной клеевой композиции продукта реакции взаимодействия бис-о-цианаминов с тетранитрилами ароматических тетракарбоновых кислот позволило повысить прочность клеевых соединений при сдвиге при температурах 300-450°С при сохранении исходной прочности клеевых соединений на уровне клеевой композиции-прототипа.The authors found that the introduction of the reaction product of the interaction of bis-o-cyanamines with tetranitriles of aromatic tetracarboxylic acids into the epoxy adhesive composition made it possible to increase the strength of adhesive joints at shear at temperatures of 300-450 ° C while maintaining the initial strength of adhesive joints at the level of the prototype adhesive composition.

В качестве эпоксикремнийорганической смолы в клеевой композиции могут быть использованы смолы, например, марок СЭДМ-1, СЭДМ-2, СЭДМ-3, СЭДМ-4 по ОСТ 6-06-448-95 с массовой долей нелетучих веществ (сухим остатком) не менее 98%, массовой долей эпоксидных групп 12-15,5% и массовой долей кремния 2-5%.Resins, for example, SEDM-1, SEDM-2, SEDM-3, SEDM-4 according to OST 6-06-448-95 with a mass fraction of non-volatile substances (dry residue) of at least 98%, mass fraction of epoxy groups 12-15.5% and mass fraction of silicon 2-5%.

В качестве отвердителя в заявленном изобретении использована смесь изомеров γ- и β-аминопропилтриэтоксисилана марки АГМ-9 по ТУ 6-02-724-73 с массовой долей основного вещества не менее 90%, содержанием тетраэтоксисилана не более 5% и содержанием аминогрупп 6,8-7,55 мас.%.As a hardener in the claimed invention, a mixture of isomers of γ- and β-aminopropyltriethoxysilane isomers of the AGM-9 brand according to TU 6-02-724-73 with a mass fraction of the main substance of at least 90%, a tetraethoxysilane content of not more than 5% and an amino group content of 6.8 is used -7.55 wt.%.

В качестве ускорителя процесса отверждения использован продукт трис-[2,4,6-(диметиламинометил)фенол] марки УП-606/2 по ТУ 6-00209817.035-96 с массовой долей основного вещества не менее 95,5%.As an accelerator of the curing process, we used the product tris- [2,4,6- (dimethylaminomethyl) phenol] UP-606/2 brand according to TU 6-00209817.035-96 with a mass fraction of the main substance of at least 95.5%.

В заявляемой клеевой композиции использован продукт взаимодействия бис-о-цианаминов с тетранитрилами ароматических тетракарбоновых кислот по ТУ 1-595-12-920-2006 с размером частиц не более 0,2 мм, температурой плавления 150-170°С и временем желатинизации при 200°С 40-60 мин.In the inventive adhesive composition, the product of the interaction of bis-o-cyanamines with tetranitriles of aromatic tetracarboxylic acids according to TU 1-595-12-920-2006 with a particle size of not more than 0.2 mm, a melting point of 150-170 ° C and gelatinization time at 200 ° C 40-60 minutes

Указанный продукт взаимодействия также может быть использован в качестве связующего для композиционных материалов, при этом его отверждают по ступенчатому тепловому режиму с обязательной окончательной термообработкой при температуре 350°С. Неожиданный эффект заявляемого изобретения заключается в том, что указанный продукт, используемый в качестве компонента клея холодного отверждения, обеспечивает повышение прочности клеевых соединений при температурах 300-450°С без термообработки.The specified interaction product can also be used as a binder for composite materials, while it is cured by a stepwise thermal regime with obligatory final heat treatment at a temperature of 350 ° C. The unexpected effect of the claimed invention lies in the fact that the specified product, used as a component of cold curing glue, provides increased strength of adhesive joints at temperatures of 300-450 ° C without heat treatment.

Примеры осуществленияExamples of implementation

Клеевые композиции по примерам 1-4 готовили путем смешения всех компонентов в указанной последовательности, перемешивая композицию после введения каждого из компонентов до однородной консистенции.The adhesive compositions of examples 1-4 were prepared by mixing all the components in the specified sequence, mixing the composition after the introduction of each of the components to a homogeneous consistency.

Клеевые композиции по примерам 1-4 наносили на подготовленную под склеивание (одробеструенную или зашкуренную и затем обезжиренную) поверхность кистью или шпателем.The adhesive compositions according to examples 1-4 were applied to the surface prepared for gluing (glued or sanded and then degreased) with a brush or spatula.

Склеивание проводили при температуре (18-25)°С в течение 7 суток при удельном давлении (0,15-0,2) МПа.Bonding was carried out at a temperature of (18-25) ° C for 7 days at a specific pressure of (0.15-0.2) MPa.

Прочностные характеристики клеевых соединений определяли по ГОСТ 14759-69 на образцах, изготовленных из стали 30ХГСА.Strength characteristics of adhesive joints were determined according to GOST 14759-69 on samples made of steel 30KhGSA.

Составы заявленных клеевых композиций приведены в таблице 1, а свойства - в таблице 2.The compositions of the claimed adhesive compositions are shown in table 1, and the properties in table 2.

Таблица 1Table 1 Наименование компонентовName of components Состав, мас.ч., по примерамComposition, parts by weight, by examples ПрототипPrototype 1one 22 33 4four Модифицированная эпоксидная смола: СЭДМ-1Modified Epoxy: SEDM-1 100one hundred -- -- -- СЭДМ-2SEDM-2 -- 100one hundred -- -- СЭДМ-3SEDM-3 -- -- 100one hundred -- 100one hundred СЭДМ-4SEDM-4 -- -- -- 100one hundred Смесь изомеров γ-аминопропилтриэтоксисилана и β-аминопропилтриэтоксисиланаA mixture of isomers of γ-aminopropyltriethoxysilane and β-aminopropyltriethoxysilane 30thirty 3535 4040 4545 3535 Трис-[2,4,6-(диметиламинометил)фенол]Tris- [2,4,6- (dimethylaminomethyl) phenol] 1one 1,51,5 22 33 2,52.5 Продукт взаимодействия бис-о-цианаминов с тетранитрилами ароматических тетракарбоновых кислотThe product of the interaction of bis-o-cyanamines with tetranitriles of aromatic tetracarboxylic acids 120120 140140 150150 160160 -- ЭлектрокорундElectrocorundum -- -- -- -- 200200

Figure 00000001
Figure 00000001

Как видно из таблицы 2, предложенная термостойкая клеевая композиция в сравнении с композицией-прототипом обеспечивает повышение прочности клеевых соединений при температуре испытания 300°С на 20-30%, при температуре испытания 350°С на 27-76%, при температуре испытания 400°С на 43-129%, при температуре испытания 450°С на 55-133%. Качественное и количественное соотношения компонентов термостойкой клеевой композиции позволяют достичь технического результата - повышения прочности при сдвиге клеевых соединений при температурах от 300 до 450°С при сохранении исходной прочности клеевых соединений на уровне клеевой композиции-прототипа. Выход за пределы предложенного соотношения компонентов теплостойкой клеевой композиции снижает прочность клеевых соединений при температуре испытания 300, 350, 400, 450°С.As can be seen from table 2, the proposed heat-resistant adhesive composition in comparison with the composition of the prototype provides an increase in the strength of adhesive joints at a test temperature of 300 ° C by 20-30%, at a test temperature of 350 ° C by 27-76%, at a test temperature of 400 ° C by 43-129%, at a test temperature of 450 ° C by 55-133%. The qualitative and quantitative ratio of the components of the heat-resistant adhesive composition allows to achieve a technical result - increase the shear strength of adhesive joints at temperatures from 300 to 450 ° C while maintaining the initial strength of adhesive joints at the level of the adhesive composition of the prototype. Going beyond the proposed ratio of the components of the heat-resistant adhesive composition reduces the strength of the adhesive joints at a test temperature of 300, 350, 400, 450 ° C.

Введение в состав предложенной клеевой композиции 1,2-ди(оксиметил)-м-карборана в качестве термостабилизатора не приводит к достижению технического результата. Наблюдается охрупчивание клеевой композиции, что приводит к снижению прочности клеевых соединений при температуре испытания 20, 350, 400, 450°С.The introduction of the proposed adhesive composition of 1,2-di (oxymethyl) -m-carborane as a heat stabilizer does not lead to the achievement of a technical result. Embrittlement of the adhesive composition is observed, which leads to a decrease in the strength of adhesive joints at a test temperature of 20, 350, 400, 450 ° C.

Применение предлагаемой термостойкой клеевой композиции для приклеивания теплостойких неметаллических материалов, в том числе в изделиях авиационной техники, эксплуатирующихся при температурах до 450°С, позволит повысить надежность работы клеевых соединений в указанном диапазоне рабочих температур.The use of the proposed heat-resistant adhesive composition for gluing heat-resistant non-metallic materials, including in aircraft products operating at temperatures up to 450 ° C, will improve the reliability of adhesive joints in the specified range of operating temperatures.

Claims (1)

Термостойкая клеевая композиция холодного отверждения, включающая эпоксикремнийорганическую смолу, смесь изомеров γ- и β-аминопропилтриэтоксисилана и трис-[2,4,6-(диметиламинометил)фенол], отличающаяся тем, что она дополнительно содержит продукт взаимодействия бис-о-цианаминов с тетранитрилами ароматических тетракарбоновых кислот при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксикремнийорганическая смола 100 Смесь изомеров γ и β-аминопропилтриэтоксисилана 30-45 Трис-[2,4,6-(диметиламинометил)фенол] 1-3 Указанный продукт взаимодействия 120-160
Heat-resistant adhesive composition of cold curing, including epoxy silicone resin, a mixture of isomers of γ- and β-aminopropyltriethoxysilane and tris- [2,4,6- (dimethylaminomethyl) phenol], characterized in that it additionally contains the product of the interaction of bis-o-cyanamines with tetranitriles aromatic tetracarboxylic acids in the following ratio, wt.h .:
Epoxy silicone resin one hundred A mixture of isomers of γ and β-aminopropyltriethoxysilane 30-45 Tris- [2,4,6- (dimethylaminomethyl) phenol] 1-3 Specified Interaction Product 120-160
RU2007145941/04A 2007-12-12 2007-12-12 Heat resistant glue composition of cold hardening RU2368635C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007145941/04A RU2368635C2 (en) 2007-12-12 2007-12-12 Heat resistant glue composition of cold hardening

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007145941/04A RU2368635C2 (en) 2007-12-12 2007-12-12 Heat resistant glue composition of cold hardening

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007145941A RU2007145941A (en) 2009-06-20
RU2368635C2 true RU2368635C2 (en) 2009-09-27

Family

ID=41025421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007145941/04A RU2368635C2 (en) 2007-12-12 2007-12-12 Heat resistant glue composition of cold hardening

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2368635C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461587C2 (en) * 2010-12-06 2012-09-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of producing composite heat-resistant material
RU2591961C1 (en) * 2015-04-13 2016-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Heat-resistant adhesive composition

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2461587C2 (en) * 2010-12-06 2012-09-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Method of producing composite heat-resistant material
RU2591961C1 (en) * 2015-04-13 2016-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Heat-resistant adhesive composition

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007145941A (en) 2009-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10280346B2 (en) One-part curable adhesive composition and the use thereof
JP6162360B2 (en) Two-component liquid shim composition
JP6049705B2 (en) Novel structural adhesives and their use
DE602008005420D1 (en) Hardener for epoxy resins
CN105593258B (en) aqueous adhesive composition for bonding
RU2368635C2 (en) Heat resistant glue composition of cold hardening
CN106560497A (en) Yellow-resistance and rapid-curing stone material repair surface glue, preparation method and use method thereof
TWI620782B (en) Curable or hardened composition with high fracture toughness, use of a hardener combination for curing epoxy resin, process for coating a surface or impregnating a textile sheet, and surface, fibre composite material, coating and adhesive comprising the
CN105199081B (en) It is a kind of for the curing agent of epoxy resin and used at ultra-low temperature epoxy adhesive
RU2374287C1 (en) Adhesive composition
WO2011118697A1 (en) Curing agent composition for epoxy resin based adhesive, and adhesive for porous materials
RU2394866C1 (en) Adhesive composition
RU2383574C1 (en) Adhesive composition
RU2368636C2 (en) Epoxide glue composition
RU2527787C1 (en) Adhesive composition of cold hardening
RU2415898C2 (en) Adhesive composition
RU2591961C1 (en) Heat-resistant adhesive composition
RU2597912C1 (en) High-strength epoxy film adhesive
WO2017109620A1 (en) An epoxy resin component for an adhesive composition
RU2269560C2 (en) Heat-stable glue composition
JP2008528760A5 (en)
RU2730319C1 (en) Adhesive composition based on epoxy resin
CN108003826A (en) A kind of cold curing flexibility epoxyn
RU2374285C1 (en) Adhesive composition
RU2435805C1 (en) Adhesive composition