RU2552410C2 - Adhesive composition - Google Patents
Adhesive composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2552410C2 RU2552410C2 RU2013146712/05A RU2013146712A RU2552410C2 RU 2552410 C2 RU2552410 C2 RU 2552410C2 RU 2013146712/05 A RU2013146712/05 A RU 2013146712/05A RU 2013146712 A RU2013146712 A RU 2013146712A RU 2552410 C2 RU2552410 C2 RU 2552410C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bmk
- aerosil
- water
- adhesive
- adhesive composition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к полимерной химии, в частности к области клеевых композиций на основе сополимера бутилметакрилата и метакриловой кислоты, применяемых для склеивания различных субстратов (металла, дерева, керамики и др.).The invention relates to polymer chemistry, in particular to the field of adhesive compositions based on a copolymer of butyl methacrylate and methacrylic acid, used for bonding various substrates (metal, wood, ceramics, etc.).
Известен клей, представляющий собой 30 мас.% раствор сополимера бутилметакрилата (95,0 мас.%) с метакриловой кислотой (5,0 мас.%) (БМК-5) в техническом ацетоне (В.С. Ратьковский "Применение клеев при производстве электромонтажных работ", М., "Энергия", 1978, с.18, 43). Клей применяется для склеивания металлов, пластмасс, дерева и т.д. Получаемые клеевые соединения характеризуются хорошей влагоустойчивостью, прозрачностью и светостойкостью. Однако прочность клеевого соединения невелика. Прочность при равномерном отрыве, например, склеенных стальных образцов составляет 1,0-1,2 МПа. Но главным недостатком этого клея является невысокая теплостойкость (до плюс 60°С). Это ограничивает применение клея на основе БМК-5, например, в машиностроении, где эксплуатация изделий происходит при температуре плюс 150°С и выше, в литейном производстве, где клеи используются при изготовлении песчаных стержней и литейных форм сложной конфигурации.Known glue, which is a 30 wt.% Solution of a copolymer of butyl methacrylate (95.0 wt.%) With methacrylic acid (5.0 wt.%) (BMK-5) in technical acetone (V. S. Ratkovsky "Application of adhesives in production electric installation work ", M.," Energy ", 1978, p. 18, 43). Glue is used for gluing metals, plastics, wood, etc. The resulting adhesive compounds are characterized by good moisture resistance, transparency and light fastness. However, the strength of the adhesive bond is low. Strength with uniform separation, for example, glued steel samples is 1.0-1.2 MPa. But the main disadvantage of this glue is its low heat resistance (up to plus 60 ° С). This limits the use of glue based on BMK-5, for example, in mechanical engineering, where the products are operated at a temperature of plus 150 ° С and higher, in foundry, where glues are used in the manufacture of sand cores and foundry molds of complex configuration.
Для улучшения адгезионных и других свойств клея на основе БМК-5 в его состав вводят модифицирующие добавки.To improve the adhesive and other properties of the adhesive based on BMK-5, modifying additives are introduced into its composition.
Так, известна клеевая композиция для склеивания пластмасс с металлами или силикатными материалами, содержащая на 100 мас.ч. смолы БМК-5, 17-38 мас.ч. каучука СКУ-8ПГ, растворимого в ацетоне, 250-300 мас.ч. ацетона и 250-350 мас.ч. каолина (авторское свидетельство СССР №302354, опубл. 28.04.1971). Введение каучука в состав этой клеевой композиции повышает ее морозостойкость и эластичность. Однако прочность при отрыве склеенных образцов, например фенопластовых, от бетонного основания невысока и составляет 0,5-0,7 МПа. Теплостойкость этого клея также недостаточна и составляет плюс 60°C.Thus, a known adhesive composition for bonding plastics with metals or silicate materials, containing 100 parts by weight of resins BMK-5, 17-38 parts by weight rubber SKU-8PG, soluble in acetone, 250-300 wt.h. acetone and 250-350 parts by weight kaolin (USSR author's certificate No. 302354, publ. 04/28/1971). The introduction of rubber in the composition of this adhesive composition increases its frost resistance and elasticity. However, the tensile strength of glued samples, for example phenoplastic, from the concrete base is low and is 0.5-0.7 MPa. The heat resistance of this glue is also insufficient and is plus 60 ° C.
Известна также клеевая композиция для крепления материалов на битумной основе к металлическим и другим поверхностям, содержащая на 100 мас.ч. сополимера БМК-5 120-160 мас.ч. касторового масла, 15-60 мас.ч. мочевиноформальдегидной смолы, 5-20 мас.ч. жидкого стекла и 90-150 мас.ч. растворителя. (Авторское свидетельство СССР №883131, опубл. 23.11.1981 г.). Эта композиция работоспособна при температурах до плюс 250°C. Однако при склеивании металлических изделий прочность клеевого шва очень низкая, предел прочности при отрыве составляет 0,5-0,6 МПа, а при испытании при 20-25°C после прогрева при плюс 200°C в течение 1 часа уменьшается до 0,1 МПа.Also known is an adhesive composition for attaching materials on a bitumen basis to metal and other surfaces, containing 100 parts by weight of copolymer BMK-5 120-160 wt.h. castor oil, 15-60 parts by weight urea-formaldehyde resin, 5-20 wt.h. liquid glass and 90-150 parts by weight solvent. (USSR Author's Certificate No. 883131, publ. 11/23/1981). This composition is effective at temperatures up to plus 250 ° C. However, when gluing metal products, the strength of the adhesive joint is very low, the tensile strength at break is 0.5-0.6 MPa, and when tested at 20-25 ° C after heating at plus 200 ° C for 1 hour, it decreases to 0.1 MPa
Прототипом предлагаемого изобретения является клеевая композиция для склеивания металлов, пластмасс, дерева и других материалов, содержащая 18 мас.% смолы БМК-5, 42 мас.% ацетона, 40 мас.% каолина и 0,5 мас.% аэросила на 100 мас.% вышеуказанной смеси (В.С. Ратьковский "Применение клеев при производстве электромонтажных работ", М., "Энергия", 1978 г., с.43). Использование в составе клеевой композиции наполнителей (каолина и аэросила) снижает усадочные явления и сокращает время отверждения клея. Однако прочность при равномерном отрыве невысокая и составляет, например, для склеенных стальных образцов 0,6 МПа при 20°C. Теплостойкость этой клеевой композиции также невысока, температура, при которой возможно применение этого клея, не превышает плюс 40°C.The prototype of the invention is an adhesive composition for bonding metals, plastics, wood and other materials containing 18 wt.% Resin BMK-5, 42 wt.% Acetone, 40 wt.% Kaolin and 0.5 wt.% Aerosil per 100 wt. % of the above mixture (V. S. Ratkovsky "Application of adhesives in the production of electrical work", M., "Energy", 1978, p. 43). The use of fillers in the adhesive composition (kaolin and aerosil) reduces shrinkage phenomena and shortens the curing time of the adhesive. However, the strength at uniform separation is low and is, for example, for glued steel samples of 0.6 MPa at 20 ° C. The heat resistance of this adhesive composition is also low, the temperature at which the use of this adhesive is possible does not exceed plus 40 ° C.
Целью предлагаемого изобретения является повышение адгезионной прочности клеевой композиции на основе сополимера БМК-5 при комнатной (20-25°C) и повышенной температуре.The aim of the invention is to increase the adhesive strength of the adhesive composition based on the BMK-5 copolymer at room temperature (20-25 ° C) and elevated temperature.
Для достижения поставленной цели клеевая композиция, включающая сополимер 95 мас.% бутилметакрилата с 5 мас.% метакриловой кислоты, органический растворитель и аэросил, содержит органический силан формулы (C2H5O)4-n-Si-[OSi(ОС2Н5)3]n, где n=0-2,To achieve this goal, the adhesive composition, including a copolymer of 95 wt.% Butyl methacrylate with 5 wt.% Methacrylic acid, an organic solvent and aerosil, contains an organic silane of the formula (C 2 H 5 O) 4-n- Si- [OSi (OS 2 H 5 ) 3 ] n , where n = 0-2,
и воду при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:and water in the following ratio of components of the composition, parts by weight:
В качестве органических силанов могут использоваться:As organic silanes can be used:
- этилсиликат-28 (ТУ 2435-419-057634441-2003 с изм. 1), представляющий собой тетраэтоксилан:- ethyl silicate-28 (TU 2435-419-057634441-2003 with amendment 1), which is tetraethoxylan:
Si(ОС2Н5)4 Si (OS 2 H 5 ) 4
- этилсиликат-32 (ТУ 2435-397-057634441-2003 с изм. 1,2), являющийся смесью тетраэтоксилана с гексаэтоксидисилоксаном:- ethyl silicate-32 (TU 2435-397-057634441-2003 with amendment 1.2), which is a mixture of tetraethoxylan with hexaethoxydisiloxane:
Si(ОС2Н5)4+(C2H5O)3Si-О-Si(ОС2Н5)3 Si (OS 2 H 5 ) 4 + (C 2 H 5 O) 3 Si-O-Si (OS 2 H 5 ) 3
- этилсиликат-40 (ТУ 2435-427-05763441-2004 с изм. 1), состоящий из смеси тетраэтоксилана, гексаэтоксидисилоксана и октаэтокситрисилоксана:- ethyl silicate-40 (TU 2435-427-05763441-2004 with amendment 1), consisting of a mixture of tetraethoxylane, hexaethoxydisiloxane and octaethoxytrisiloxane:
Si(ОС2Н5)4+(C2H5O)3Si-O-Si(OC2H5)3+(C2H5O)3Si-O-Si(ОС2Н5)3-O-Si(ОС2Н5)3 и другие силаны.Si (OS 2 H 5 ) 4 + (C 2 H 5 O) 3 Si-O-Si (OC 2 H 5 ) 3 + (C 2 H 5 O) 3 Si-O-Si (OS 2 H 5 ) 3 -O-Si (OS 2 H 5 ) 3 and other silanes.
В качестве органического растворителя можно применять ацетон, ксилол, метилэтилкетон и др. или их смеси.As an organic solvent, acetone, xylene, methyl ethyl ketone, etc. or mixtures thereof can be used.
Клеевая композиция может дополнительно содержать до 20 мас.ч целевых добавок, таких как неорганический наполнитель, краситель, пластификатор, сшивающие добавки и др.The adhesive composition may additionally contain up to 20 parts by weight of target additives, such as inorganic filler, dye, plasticizer, crosslinking additives, etc.
Предлагаемая клеевая композиция может быть использована для склеивания металлов, дерева, керамики и т.д. The proposed adhesive composition can be used for bonding metals, wood, ceramics, etc.
Ниже приведены примеры, иллюстрирующие применение заявляемой композиции для склеивания металлов.The following are examples illustrating the use of the inventive composition for bonding metals.
Пример 1 (по изобретению)Example 1 (according to the invention)
Клеевые композиции готовят путем смешивания составляющих ее компонентов. В трехгорлый реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником и загрузочной воронкой заливают 65,5 мас.ч. ацетона и при постоянном перемешивании и температуре 20-25C добавляют порциями 24,0 мас.ч. БМК-5. После полного растворения БМК-5 в реактор последовательно добавляют 5,0 мас.ч. этилсиликата-28, 0,5 мас.ч. воды и 5,0 мас.ч. аэросила. Перемешивание продолжают в течение 5-8 часов до полной гомогенизации раствора.Adhesive compositions are prepared by mixing its constituent components. 65.5 parts by weight are poured into a three-necked reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser and a loading funnel. acetone and with constant stirring and a temperature of 20-25C add portionwise 24.0 wt.h. BMK-5. After complete dissolution of BMK-5, 5.0 parts by weight are successively added to the reactor. ethyl silicate-28, 0.5 parts by weight water and 5.0 parts by weight aerosil. Stirring is continued for 5-8 hours until the solution is completely homogenized.
Испытания полученного клея проводят следующим образом. На поверхность образцов по ГОСТ 14760-69 из стали 1218Н10Т при 20-25C наносят клеевую композицию и выдерживают 0,5-1 мин, образцы совмещают. Отверждение и испытание проводят при 20-25C. Затем определяют следующие характеристики соединения:Testing the obtained adhesive is carried out as follows. On the surface of the samples in accordance with GOST 14760-69 from steel 1218Н10Т at 20-25C, an adhesive composition is applied and held for 0.5-1 min, the samples are combined. Curing and testing are carried out at 20-25 ° C. Then, the following compound characteristics are determined:
- предел прочности при равномерном отрыве по ГОСТ 14760-69 через 24 часа (1) после начала отверждения;- tensile strength with uniform separation according to GOST 14760-69 24 hours ( 1 ) after the beginning of curing;
- предел прочности при равномерном отрыве по ГОСТ 14760-69 на образцах, выдержанных 24 часа при 20-25C и дополнительно 1 час при плюс 200C (2).- ultimate strength at uniform separation according to GOST 14760-69 on samples aged 24 hours at 20-25C and an additional 1 hour at plus 200C ( 2 ).
Состав клея и результаты его испытаний приведены в таблице 1.The composition of the adhesive and the results of its tests are shown in table 1.
Примеры 2-9 (по изобретению)Examples 2-9 (according to the invention)
Способ приготовления клеевых композиций и методы их испытаний по примеру 1.The method of preparation of adhesive compositions and methods for their testing in example 1.
Состав и свойства полученных клеевых композиций приведены в таблице 1.The composition and properties of the obtained adhesive compositions are shown in table 1.
Пример 10 (по прототипу) Примеры 11-17 (для сравнения)Example 10 (prototype) Examples 11-17 (for comparison)
Способ приготовления клеевых композиций и методы их испытаний по примеру 1. Состав и свойства полученных клеевых композиций приведены в таблице 1.The method of preparation of adhesive compositions and methods for testing them in example 1. The composition and properties of the obtained adhesive compositions are shown in table 1.
Из приведенных в таблице 1 данных видно, что для заявляемого клея предел прочности при отрыве на образцах из стали при комнатной температуре (σ1) составляет 2,5-4,5 МПа, а после прогрева при 200°C через 24 часа (σ2) повышается до 5,4-9,4 МПа, что значительно превосходит показатели прототипа (см. пример 10 в сравнении с 1-9).From the data shown in table 1, it can be seen that for the inventive adhesive, the tensile strength on separation from steel samples at room temperature (σ 1 ) is 2.5-4.5 MPa, and after heating at 200 ° C after 24 hours (σ 2 ) rises to 5.4-9.4 MPa, which significantly exceeds the performance of the prototype (see example 10 in comparison with 1-9).
Применение БМК-5 в количествах ниже заявляемых пределов приводит к резкому снижению прочностных показателей σ1 и σ2, а в количествах выше заявляемых пределов клей становится высоковязким, его применение затруднено.The use of BMK-5 in amounts below the declared limits leads to a sharp decrease in the strength indices σ 1 and σ 2 , and in amounts above the declared limits, the adhesive becomes highly viscous, its use is difficult.
Применение органических силанов и воды в количествах, отличных от пределов заявляемых, приводит к снижению прочностных показателей (см. примеры 14-17).The use of organic silanes and water in amounts other than the declared limits leads to a decrease in strength indicators (see examples 14-17).
Примеры 11-13 показывают, что использование в составе клея отдельно органосилана и воды или без них приводит к снижению прочности (σ1) и (σ2) в сравнении с применением смеси органосилана и воды в заявляемых пределах (см. примеры 1-9).Examples 11-13 show that the use of organosilane and water separately or without them in the adhesive results in a decrease in strength (σ 1 ) and (σ 2 ) in comparison with the use of a mixture of organosilane and water in the claimed range (see examples 1-9) .
Приведенные в таблице №1 данные подтверждают, что заявляемая клеевая композиция может успешно применяться для склеивания металлических поверхностей. Клеевая композиция является термостойкой. Прочность склеивания после выдержки в течение 1 часа при 200°C значительно повышается.The data in table No. 1, the data confirm that the inventive adhesive composition can be successfully used for bonding metal surfaces. The adhesive composition is heat resistant. The bonding strength after exposure for 1 hour at 200 ° C is significantly increased.
Область применения заявляемой клеевой композиции не ограничивается только склеиванием металлических поверхностей, аналогичные результаты получены при склеивании дерева, пластмасс и т.д.The scope of the claimed adhesive composition is not limited only to gluing metal surfaces, similar results were obtained when gluing wood, plastics, etc.
Приведенная ниже таблица 2 подтверждает возможность использования заявляемой композиции для склеивания дерева.The following table 2 confirms the possibility of using the inventive composition for gluing wood.
Из приведенных в таблице 2 данных видно, что заявляемая клеевая композиция обеспечивает прочность клеевого шва на деревянных поверхностях и его термостойкость, значительно превосходит результаты, полученные при склеивании клеем по прототипу (см. таблицу 2 примеры 1-3 в сравнении с 4).From the data given in table 2, it can be seen that the inventive adhesive composition provides the strength of the adhesive joint on wooden surfaces and its heat resistance, significantly exceeds the results obtained by gluing with glue according to the prototype (see table 2, examples 1-3 in comparison with 4).
Приведенные в описании данные не ограничивают область возможного применения заявляемой клеевой композиции. Она может применяться также для склеивания керамики, строительных конструкций из кирпича и бетона, песчаных стержней и литейных форм в литейном производстве и др.The data presented in the description do not limit the scope of the possible application of the inventive adhesive composition. It can also be used for gluing ceramics, building structures made of brick and concrete, sand cores and foundry molds in foundry, etc.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013146712/05A RU2552410C2 (en) | 2013-10-18 | 2013-10-18 | Adhesive composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013146712/05A RU2552410C2 (en) | 2013-10-18 | 2013-10-18 | Adhesive composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013146712A RU2013146712A (en) | 2015-04-27 |
| RU2552410C2 true RU2552410C2 (en) | 2015-06-10 |
Family
ID=53282967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013146712/05A RU2552410C2 (en) | 2013-10-18 | 2013-10-18 | Adhesive composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2552410C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU302354A1 (en) * | Л. Н. Мусихина, В. Теплинска Г. П. Орлеико , В. А. Егоров вители Трест Верхневолгоэлектромонтаж , Всесоюзный научно исследовательский интитут синтетического каучука академика С. В. Лебедева | GLUE COMPOSITION | ||
| SU883131A1 (en) * | 1979-12-04 | 1981-11-23 | Научно-Исследовательский Институт Главмосстроя "Ниимосстрой" | Glue composition |
| RU2455329C2 (en) * | 2006-12-19 | 2012-07-10 | ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи | Adhesion-enhancing additives and methods of improving coating compositions |
-
2013
- 2013-10-18 RU RU2013146712/05A patent/RU2552410C2/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU302354A1 (en) * | Л. Н. Мусихина, В. Теплинска Г. П. Орлеико , В. А. Егоров вители Трест Верхневолгоэлектромонтаж , Всесоюзный научно исследовательский интитут синтетического каучука академика С. В. Лебедева | GLUE COMPOSITION | ||
| SU883131A1 (en) * | 1979-12-04 | 1981-11-23 | Научно-Исследовательский Институт Главмосстроя "Ниимосстрой" | Glue composition |
| RU2455329C2 (en) * | 2006-12-19 | 2012-07-10 | ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи | Adhesion-enhancing additives and methods of improving coating compositions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013146712A (en) | 2015-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104591599B (en) | Polymer cement-based waterproof coating | |
| KR101498872B1 (en) | Polymer Based Cement Waterproofing Agent With Improved Waterproof and Wear Resistance, and Preparing Method Thereof | |
| KR101736759B1 (en) | Composition of crack sealing materials having polymer resin of rapid setting at room temperature and method for repairing crack with gravity feed techniques therewith | |
| KR101416841B1 (en) | High strength and rapid hardening yellow soil mortar | |
| EP0047120A1 (en) | Monomer compositions, polymer concrete compositions containing them and their use | |
| CN107090264B (en) | Toughened environment-friendly back mesh adhesive as well as preparation method and application thereof | |
| WO2013030136A1 (en) | Curing agent for moisture-curing compositions | |
| KR102228695B1 (en) | Waterproof coating agent manufacturing method and construction method using thereof | |
| CN106955966A (en) | A kind of casting inorganic binder and preparation method thereof | |
| EP2985318B1 (en) | Radically curable synthetic resin composition with oligomeric siloxane additives. | |
| RU2552410C2 (en) | Adhesive composition | |
| KR101693605B1 (en) | A epoxy adhesive composition comprising poly-thiolhardner and manufacturetingmthetod of it | |
| RU2010133987A (en) | WATER-SOLUBLE SYSTEMS BASED ON EPOXY RESIN | |
| CN111777920B (en) | Self-migration type surface hydrophilic finishing agent and preparation method and application thereof | |
| EP2610278B2 (en) | Curable composition comprising a polymer bearing at least one hydrolysable organo-oxy-silyl group | |
| ES2435617T3 (en) | Cyanoacrylate Compositions | |
| CN105440961A (en) | Environment-friendly glue | |
| CN111072327A (en) | Polymer permeable pavement material | |
| RU2597912C1 (en) | High-strength epoxy film adhesive | |
| RU2613987C2 (en) | Compound | |
| RU2522003C1 (en) | Adhesive composition | |
| KR102679891B1 (en) | Thin-layer packaging composition with excellent wear resistance and crack resistance and thin-layer packaging method using the same | |
| RU2730319C1 (en) | Adhesive composition based on epoxy resin | |
| CN104893638A (en) | Epoxy adhesive for stone-glass fiber compounding and preparation method thereof | |
| KR100502364B1 (en) | Housing wood flooring adhesive and manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190708 |