RU2606616C1 - Heat-resistant adhesive composition - Google Patents

Heat-resistant adhesive composition Download PDF

Info

Publication number
RU2606616C1
RU2606616C1 RU2015138560A RU2015138560A RU2606616C1 RU 2606616 C1 RU2606616 C1 RU 2606616C1 RU 2015138560 A RU2015138560 A RU 2015138560A RU 2015138560 A RU2015138560 A RU 2015138560A RU 2606616 C1 RU2606616 C1 RU 2606616C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fraction
mass fraction
heat
temperature
adhesive composition
Prior art date
Application number
RU2015138560A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Каблов
Алефтина Петровна Петрова
Наталия Филипповна Лукина
Елена Владимировна Котова
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 RU2015138560A priority Critical patent/RU2606616C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2606616C1 publication Critical patent/RU2606616C1/en

Links

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
    • C09J183/00—Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/04—Polysiloxanes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to heat-resistant adhesive compositions based on polymethylphenylsiloxane intended for use in heat-loaded assemblies of articles in aviation and other engineering fields. Heat-resistant adhesive composition contains, pts.wt: a product of condensation of methylsilane triol and phenylsilane triol with weight fraction of silicon dioxide from 52 to 55 % and gel time at temperature 200 °C from 50 to 180 min – 100, chrysotile asbestos with weight ratio of fractions larger than 1.35 mm from 48 to 72 %, weight ratio fraction 1.18 mm from 3 to 7 %, weight ratio of fraction smaller than 0.075 mm from 54 to 62 %, specific surface area of 118–128 dm2/g or chrysotile asbestos with weight ratio of fraction smaller than 0.071 mm from 68 to 75 % and weight ratio of residue on sieve with 1.35 mm cell from 50 to 65 % – 50–80; paraformaldehyde – 15–20; ethyl alcohol or Isopropyl alcohol – 185–285.
EFFECT: higher shear strength of glued joints τB at temperatures of up to 500 °C, higher shear strength of glued joints τB at 20 °C after prolonged exposure to temperature of 350–500°C, and higher shear strength thereof τB at 20 °C after short-term exposure to 1,000 °C.
1 cl, 2 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области термостойких клеевых композиций на основе полиметилфенилсилоксана, предназначенных для применения в теплонагруженных узлах изделий авиационной и других отраслей техники.The invention relates to the field of heat-resistant adhesive compositions based on polymethylphenylsiloxane, intended for use in heat-loaded units of aircraft and other industries.

Известна клеевая композиция для соединения металлов и сплавов, включающая поликарбосилан с молекулярной массой 700 и полиорганосилазан с молекулярной массой не менее 900 и содержанием сухого остатка не менее 80%, порошковый наполнитель (соединения из группы: нитриды алюминия, кремния, бора или титана, карбиды кремния, бора или титана, оксиды кремния, алюминия, иттрия или циркония) и отвердитель (RU 2032701 C1, 14.07.1992).Known adhesive composition for joining metals and alloys, including polycarbosilane with a molecular weight of 700 and polyorganosilazane with a molecular weight of at least 900 and a solids content of at least 80%, a powder filler (compounds from the group: aluminum, silicon, boron or titanium nitrides, silicon carbides , boron or titanium, oxides of silicon, aluminum, yttrium or zirconium) and hardener (RU 2032701 C1, 07/14/1992).

Недостатком описанной клеевой композиции является сложный режим ее отверждения: при температуре 150-400°C в течение 1,5-3,0 ч с последующей термообработкой в среде азота, аргона или гелия при температуре 700-1600°C в течение 0,3-1 ч.The disadvantage of the described adhesive composition is the difficult mode of curing: at a temperature of 150-400 ° C for 1.5-3.0 hours, followed by heat treatment in an atmosphere of nitrogen, argon or helium at a temperature of 700-1600 ° C for 0.3- 1 hour

Известна термостойкая клеевая композиция, включающая эпоксикремнийорганическую смолу, олигометилфенилкарборансилоксан, смесь изомеров γ- и β-аминопропилтриэтоксисилана, трис-[2,4,6-(диметиламинометил)фенол] и наполнитель при следующем соотношении, мас.ч.: эпоксикремнийорганическая смола - 100, олигометилфенилкарборансилоксан - 20-35, смесь изомеров γ- и β-аминопропилтриэтоксисилана - 30-45, трис-[2,4,6-(диметиламинометил)фенол] - 1,5-2,5, наполнитель - 60-200 (RU 1818832 C1, 10.05.1995).Known heat-resistant adhesive composition comprising an epoxy-silicone resin, oligomethylphenylcarboransiloxane, a mixture of isomers of γ- and β-aminopropyltriethoxysilane, tris- [2,4,6- (dimethylaminomethyl) phenol] and a filler in the following ratio, parts by weight: 100 epoxy silicone resin oligomethylphenylcarboransiloxane - 20-35, a mixture of isomers of γ- and β-aminopropyltriethoxysilane - 30-45, tris- [2,4,6- (dimethylaminomethyl) phenol] - 1,5-2,5, filler - 60-200 (RU 1818832 C1, 05/10/1995).

Описанная термостойкая клеевая композиция неработоспособна при температурах выше 750°C.The described heat-resistant adhesive composition is inoperative at temperatures above 750 ° C.

Наиболее близким аналогом является клеевая композиция, которая включает, мас. %: 30-40%-ный раствор в органическом растворителе полиметилфенилсилоксана - 45-68, асбест - 17-26, эпоксикремнийорганическую смолу - 3-9, с массовой долей эпоксигрупп 11,5 мас. %, массовой долей кремния 1,5-2,2% и оксид хрома от 12 до 20% (SU 1641850 A1, 15.04.1991).The closest analogue is the adhesive composition, which includes, by weight. %: 30-40% solution in an organic solvent of polymethylphenylsiloxane - 45-68, asbestos - 17-26, organosilicon resin - 3-9, with a mass fraction of epoxy groups of 11.5 wt. %, mass fraction of silicon 1.5-2.2% and chromium oxide from 12 to 20% (SU 1641850 A1, 04/15/1991).

Недостатком термостойкой клеевой композиции-прототипа является то, что клеевые соединения на основе данной композиции не выдерживают длительного (до 250 ч) воздействия температур до 500°C и не работоспособны при температурах до 1000°C.The disadvantage of the heat-resistant adhesive composition of the prototype is that the adhesive joints based on this composition do not withstand prolonged (up to 250 hours) temperatures up to 500 ° C and are not functional at temperatures up to 1000 ° C.

Задачей предложенного изобретения является повышение устойчивости и термостойкости клеевых соединений.The objective of the proposed invention is to increase the stability and heat resistance of adhesive joints.

Техническим результатом предложенного изобретения является повышение прочности клеевых соединений при сдвиге τв при температурах до 500°C, повышение прочности клеевых соединений при сдвиге τв при 20°C после длительного воздействия температур от 350 до 500°C, а также повышение их прочности при сдвиге τв при 20°C после кратковременного воздействия температур до 1000°C.The technical result of the proposed invention is to increase the strength of adhesive joints at a shear τ in at temperatures up to 500 ° C, increase the strength of adhesive joints at a shear τ in at 20 ° C after prolonged exposure to temperatures from 350 to 500 ° C, as well as increase their shear strength τ in at 20 ° C after short-term exposure to temperatures up to 1000 ° C.

Технический результат достигается за счет того, что предложена термостойкая клеевая композиция, включающая полиметилфенилсилоксан и асбест, при этом она дополнительно содержит параформальдегид и спирт этиловый или изопропиловый, полиметилфенилсилоксан представляет собой продукт конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола с массовой долей двуокиси кремния от 52 до 55% и временем желатинизации при температуре 200°C от 50 до 180 мин, асбест представляет собой асбест хризотиловый с массовой долей фракции более 1,35 мм от 48 до 72%, массовой долей фракции 1,18 мм от 3 до 7%, массовой долей фракции менее 0,075 мм от 54 до 62%, удельной поверхностью 118-128 дм2/г или асбест хризотиловый с массовой долей фракции менее 0,071 мм от 68 до 75% и массовой долей остатка на сите с ячейкой 1,35 мм от 50 до 65%, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:The technical result is achieved due to the fact that a heat-resistant adhesive composition including polymethylphenylsiloxane and asbestos is proposed, while it additionally contains paraformaldehyde and ethyl or isopropyl alcohol, polymethylphenylsiloxane is a condensation product of methylsilantriol and phenylsilantriol with a mass fraction of silicon dioxide from 52 to 55% and time gelatinization at a temperature of 200 ° C from 50 to 180 min, asbestos is chrysotile asbestos with a mass fraction of more than 1.35 mm fractions from 48 to 72%, mass fraction a 1.18 mm fraction from 3 to 7%, a mass fraction of a fraction of less than 0.075 mm from 54 to 62%, a specific surface of 118-128 dm 2 / g or chrysotile asbestos with a mass fraction of a fraction of less than 0.071 mm from 68 to 75% and mass fractions of the residue on a sieve with a mesh of 1.35 mm from 50 to 65%, in the following ratio of components, parts by weight:

продукт конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола с массовой долей двуокиси кремния от 52 до 55% и временем желатинизации при температуре 200°C от 50 до 180 минcondensation product of methylsilantriol and phenylsilantriol with a mass fraction of silicon dioxide from 52 to 55% and a gelatinization time at a temperature of 200 ° C from 50 to 180 minutes 100one hundred асбест хризотиловый с массовой долей фракции более 1,35 мм от 48 до 72%, массовой долей фракции 1,18 мм от 3 до 7%, массовой долей фракции менее 0,075 мм от 54 до 62%, удельной поверхностью 118-128 дм2/г или асбест хризотиловый с массовой долей фракции менее 0,071 мм от 68 до 75% и массовой долей остатка на сите с ячейкой 1,35 мм от 50 до 65%chrysotile asbestos with a mass fraction of a fraction of more than 1.35 mm from 48 to 72%, a mass fraction of a fraction of 1.18 mm from 3 to 7%, a mass fraction of a fraction of less than 0.075 mm from 54 to 62%, a specific surface area of 118-128 dm 2 / g or chrysotile asbestos with a mass fraction of a fraction of less than 0.071 mm from 68 to 75% and a mass fraction of the residue on a sieve with a mesh of 1.35 mm from 50 to 65% 50-8050-80 параформальдегидparaformaldehyde 15-2015-20 спирт этиловый или изопропиловый абсолютированныйethyl alcohol or isopropyl absolute 185-285185-285

Использование в составе клеевой композиции продукта конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола с массовой долей двуокиси кремния от 52 до 55% и временем желатинизации при температуре 200°C от 50 до 180 мин, параформальдегида и асбеста хризотилового с массовой долей фракции более 1,35 мм от 48 до 72%, массовой долей фракции 1,18 мм от 3 до 7%, массовой долей фракции менее 0,075 от 54 до 62%, удельной поверхностью 118-128 дм2/г или асбеста хризотилового с массовой долей фракции менее 0,071 мм от 68 до 75% и массовой долей остатка на сите с ячейкой 1,35 мм от 50 до 65% в виде раствора в спирте этиловом абсолютированном или изопропиловом (2-пропаноле) обеспечивает прочность клеевых соединений на ее основе при температуре 20°C не менее 11 МПа и работоспособность клеевых соединений при длительном воздействии температур: 350°C в течение 1000 ч, при температурах 400-500°C в течение 250 ч и при температурах до 1000°C кратковременно (15 мин). Данный результат достигается за счет использования в составе термостойкой клеевой композиции полиметилфенилсилоксана, представляющего собой продукт конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола с массовой долей двуокиси кремния от 52 до 55% и временем желатинизации при температуре 200°C от 50 до 180 мин в сочетании с параформальдегидом в качестве отвердителя и асбестом определенного состава, в качестве которого используется асбест хризотиловый с массовой долей фракции более 1,35 мм от 48 до 72%, массовой долей фракции 1,18 мм от 3 до 7%, массовой долей фракции менее 0,075 мм от 54 до 62%, удельной поверхностью 118-128 дм2/г или асбест хризотиловый с массовой долей фракции менее 0,071 мм от 68 до 75% и массовой долей остатка на сите с ячейкой 1,35 мм от 50 до 65%. Использование в составе термостойкой клеевой композиции полиметилфенилсилоксана с массовой долей кремния менее 52% приводит к понижению прочности клеевых соединений при сдвиге при температурах от 500 до 1000°C. Использование в составе термостойкой клеевой композиции полиметилфенилсилоксана с массовой долей кремния более 55% приводит к охрупчиванию клеевого шва, что также снижает прочность клеевых соединений как после длительного воздействия температуры 500°C, так и при температурах от 500 до 1000°C.The use in the composition of the adhesive composition of the condensation product of methylsilantriol and phenylsilantriol with a mass fraction of silicon dioxide from 52 to 55% and a gelatinization time at a temperature of 200 ° C from 50 to 180 minutes, paraformaldehyde and chrysotile asbestos with a mass fraction of more than 1.35 mm from 48 to 72%, mass fraction of the fraction 1.18 mm from 3 to 7%, mass fraction of the fraction less than 0.075 from 54 to 62%, specific surface area 118-128 dm 2 / g or chrysotile asbestos with mass fraction of the fraction less than 0.071 mm from 68 to 75 % and mass fractions of the residue on a sieve with a mesh of 1.35 mm from 50 to 65% per view e solution in absolute ethyl alcohol or isopropyl alcohol (2-propanol) ensures the strength of adhesive joints based on it at a temperature of 20 ° C of at least 11 MPa and the performance of adhesive joints under prolonged exposure to temperatures: 350 ° C for 1000 h, at temperatures of 400- 500 ° C for 250 hours and at temperatures up to 1000 ° C for a short time (15 minutes). This result is achieved due to the use of polymethylphenylsiloxane, which is a condensation product of methylsilantriol and phenylsilantriol with a mass fraction of silicon dioxide from 52 to 55% and a gelatinization time at a temperature of 200 ° C from 50 to 180 minutes in combination with paraformaldehyde as a hardener, in the heat-resistant adhesive composition and asbestos of a certain composition, which is used as chrysotile asbestos with a mass fraction of more than 1.35 mm fraction from 48 to 72%, a mass fraction of 1.18 mm fraction from 3 to 7%, mass Olay fraction smaller than 0.075 mm from 54 to 62%, a specific surface of 118-128 dm 2 / g or chrysotile asbestos with a mass fraction of less than 0,071 mm fraction of 68 to 75% and the mass fraction of the residue on a sieve with a 1.35 mm cell 50 to 65% The use of polymethylphenylsiloxane with a mass fraction of silicon of less than 52% in the heat-resistant adhesive composition leads to a decrease in shear strength of adhesive joints at temperatures from 500 to 1000 ° C. The use of polymethylphenylsiloxane with a mass fraction of silicon of more than 55% in the heat-resistant adhesive composition leads to embrittlement of the adhesive joint, which also reduces the strength of adhesive joints both after prolonged exposure to a temperature of 500 ° C and at temperatures from 500 to 1000 ° C.

В состав термостойкой клеевой композиции вместо эпоксикремнийорганической смолы был введен параформальдегид, который использован в композиции в качестве отвердителя полиметилфенилсилоксана. Эпоксикремнийорганической смола позволяла обеспечить прочность при сдвиге клеевых соединений на ее основе до 11-12 МПа, однако при этом термостойкость композиции не превышала 500°C, причем при воздействии указанной температуры клеевая композиция была работоспособна не более 30 мин. Наряду с этим введенный параформальдегид, который используется в клеевой композиции как отвердитель полиметилфенилсилоксана, обеспечивает в сочетании с ним термостойкую структуру клеевой композиции и прочность клеевых соединений на ее основе при длительном воздействии температуры 500°C и прочность клеевых соединений при температурах от 500 до 1000°C.Instead of an epoxy silicone resin, paraformaldehyde was introduced into the heat-resistant adhesive composition, which was used in the composition as a hardener of polymethylphenylsiloxane. The epoxy silicone resin made it possible to ensure the shear strength of adhesive joints on its basis up to 11-12 MPa, however, the heat resistance of the composition did not exceed 500 ° C, and when exposed to the specified temperature, the adhesive composition was operational for no more than 30 minutes. Along with this, introduced paraformaldehyde, which is used as a hardener of polymethylphenylsiloxane in the adhesive composition, provides in combination with it the heat-resistant structure of the adhesive composition and the strength of adhesive joints based on it under prolonged exposure to a temperature of 500 ° C and the strength of adhesive joints at temperatures from 500 to 1000 ° C .

Наличие в составе клеевой композиции мелкодисперсных наполнителей (электрокорунда, карбида бора или оксида хрома) приводит к повышению внутренних напряжений в клее, в связи с чем клеевые соединения не работоспособны в течение длительного времени (до 250 ч) при температуре 500°C. При использовании в составе клеевой композиции асбеста хризотилового с удельной поверхностью менее 118 дм2/г и более 128 дм2/г или асбеста хризотилового с массовой долей фракции 0,071 мм менее 68 и более 75% наблюдается повышенная хрупкость клеевого шва, в связи с чем снижается прочность клеевых соединений при длительном воздействии температуры 500°C и прочность клеевых соединений при температурах от 500 до 1000°C. Данная проблема была решена заменой мелкодисперсных наполнителей и хризотилового асбеста с удельной поверхностью менее 118 дм2/г и более 128 дм2/г, присутствующих в композициях-аналогах, асбестом хризотиловым с массовой долей фракции более 1,35 мм от 48 до 72%, массовой долей фракции 1,18 мм от 3 до 7%, массовой долей фракции менее 0,075 мм от 54 до 62%, удельной поверхностью 118-128 дм2/г или асбестом хризотиловым с массовой долей фракции менее 0,071 мм от 68 до 75% и массовой долей остатка на сите с ячейкой 1,35 мм от 50 до 65%.The presence of finely dispersed fillers (electrocorundum, boron carbide or chromium oxide) in the adhesive composition leads to an increase in internal stresses in the adhesive, and therefore adhesive joints are not functional for a long time (up to 250 hours) at a temperature of 500 ° C. When using chrysotile asbestos in the adhesive composition with a specific surface of less than 118 dm 2 / g and more than 128 dm 2 / g or chrysotile asbestos with a mass fraction of a fraction of 0.071 mm less than 68 and more than 75%, an increased fragility of the adhesive joint is observed, and therefore reduced adhesive strength at prolonged exposure to a temperature of 500 ° C; and adhesive strength at temperatures from 500 to 1000 ° C. This problem was solved by replacing finely divided fillers and chrysotile asbestos with a specific surface area of less than 118 dm 2 / g and more than 128 dm 2 / g present in similar compositions with chrysotile asbestos with a mass fraction of more than 1.35 mm fraction from 48 to 72%, mass fraction of a fraction of 1.18 mm from 3 to 7%, mass fraction of a fraction of less than 0.075 mm from 54 to 62%, specific surface area 118-128 dm 2 / g or chrysotile asbestos with mass fraction of a fraction of less than 0.071 mm from 68 to 75% and mass fraction of residue on a sieve with a mesh of 1.35 mm from 50 to 65%.

Для достижения термостойкости клеевой композиции выше 500°C взамен часто используемых полисилоксановых смол другого строения, использованных в составе композиции-прототипа в том числе: раствора в этилцеллозольве полиорганосилоксана, модифицированного полиэфиром (лак KO-916), раствора в ксилоле полиалкилсилоксановой смолы 139-102 (бывш. K-47K), раствора в толуоле полиорганосилоксана К-44, модифицированного полиэфиром (лак КО-915), в клеевую композицию введен продукт конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола с массовой долей двуокиси кремния от 52 до 55% и временем желатинизации при температуре 200°C от 50 до 180 мин. За счет использования в составе клеевой композиции полиметилфенилсилоксана, являющегося продуктом конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола, образуется более термостойкая пространственно-разветвленная структура клеевой композиции, которая отличается от структуры полиорганосилоксанов, используемых в составе аналога, не способных к образованию пространственно-разветвленных структур. Наличие пространственно-разветвленной структуры клеевой композиции обеспечивает прочность клеевых соединений при длительном воздействии температуры 500°C и прочность клеевых соединений при температурах от 500 до 1000°C.To achieve heat resistance of the adhesive composition above 500 ° C, instead of frequently used polysiloxane resins of a different structure, used as part of the prototype composition, including: a solution in ethyl cellosolve of polyorganosiloxane modified with polyester (varnish KO-916), a solution in xylene of polyalkylsiloxane resin 139-102 ( former K-47K), a solution in toluene of polyorganosiloxane K-44 modified with polyester (varnish KO-915), a condensation product of methylsilantriol and phenylsilantriol with a mass fraction of silicon dioxide was introduced into the adhesive composition from 52 to 55% and gelatinization time at a temperature of 200 ° C from 50 to 180 minutes Due to the use of polymethylphenylsiloxane, which is a condensation product of methylsilantriol and phenylsilantriol, in the composition of the adhesive composition, a more heat-resistant spatially branched structure of the adhesive composition is formed, which differs from the structure of polyorganosiloxanes used in the composition of the analogue, which are not capable of forming spatially branched structures. The presence of a spatially branched structure of the adhesive composition ensures the strength of adhesive joints under prolonged exposure to a temperature of 500 ° C and the strength of adhesive joints at temperatures from 500 to 1000 ° C.

Экспериментально установлено, что использование в качестве основы термостойкой клеевой композиции продукта конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола с массовой долей двуокиси кремния от 52 до 55% и временем желатинизации при температуре 200°C от 50 до 180 мин в сочетании с параформальдегидом и асбестом хризотиловым с массовой долей фракции более 1,35 мм от 48 до 72%, массовой долей фракции 1,18 мм от 3 до 7%, массовой долей фракции менее 0,075 мм от 54 до 62%, удельной поверхностью 118-128 дм2/г или асбестом хризотиловым с массовой долей фракции менее 0,071 мм от 68 до 75% и массовой долей остатка на сите с ячейкой 1,35 мм от 50 до 65% в виде раствора в спирте этиловом абсолютированном или изопропиловом (2-пропаноле) абсолютированном в предлагаемом соотношении приводит к повышению прочности клеевых соединений при сдвиге τв при температурах до 500°C, повышению прочности клеевых соединений при сдвиге τв при 20°C после длительного воздействия температур от 350 до 500°C, а также повышению их прочности при сдвиге τв при 20°C после кратковременного воздействия температур до 1000°C.It has been experimentally established that the use of the product of the condensation of methylsilantriol and phenylsilantriol with a mass fraction of silicon dioxide from 52 to 55% and a gelatinization time at a temperature of 200 ° C from 50 to 180 minutes in combination with paraformaldehyde and chrysotile asbestos with a mass fraction of fractions as the basis of the heat-resistant adhesive composition more than 1.35 mm from 48 to 72%, mass fraction of the fraction 1.18 mm from 3 to 7%, mass fraction of the fraction less than 0.075 mm from 54 to 62%, specific surface area 118-128 dm 2 / g or chrysotile asbestos with mass fractions of a fraction less than 0,071 m of 68 to 75% and the mass fraction of the residue on a sieve with mesh of 1.35 mm of 50 to 65% as a solution in ethyl alcohol, absolute or isopropanol (2-propanol), absolute in the proposed ratio increases the strength of adhesive joints shear τ in at temperatures up to 500 ° C, increasing the strength of adhesive joints with a shift of τ in at 20 ° C after a long exposure to temperatures from 350 to 500 ° C, as well as increasing their strength at a shift of τ in at 20 ° C after a short exposure to temperatures up to 1000 ° C.

Примеры осуществленияExamples of implementation

Клеевые композиции по примерам 1-4 готовили путем смешения всех компонентов в следующей последовательности. В спирт этиловый абсолютированный последовательно вводили продукт конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола с массовой долей двуокиси кремния от 52 до 55% и временем желатинизации при температуре 200°C от 50 до 180 мин, параформальдегид и асбест хризотиловый с массовой долей фракции более 1,35 мм от 48 до 72%, массовой долей фракции 1,18 мм от 3 до 7%, массовой долей фракции менее 0,075 мм от 54 до 62%, удельной поверхностью 118-128 дм2/г или асбест хризотиловый с массовой долей фракции менее 0,071 мм от 68 до 75% и массовой долей остатка на сите с ячейкой 1,35 мм от 50 до 65% (марки компонентов клеевой композиции указаны в таблице 1). После введения каждого из компонентов композицию перемешивали до получения однородной консистенции.The adhesive compositions of examples 1-4 were prepared by mixing all the components in the following sequence. Absolute ethyl alcohol was sequentially introduced the condensation product of methylsilantriol and phenylsilantriol with a mass fraction of silicon dioxide from 52 to 55% and a gelatinization time at a temperature of 200 ° C from 50 to 180 minutes, paraformaldehyde and chrysotile asbestos with a mass fraction of more than 1.35 mm from 48 up to 72%, mass fraction of the fraction 1.18 mm from 3 to 7%, mass fraction of the fraction less than 0.075 mm from 54 to 62%, specific surface area 118-128 dm 2 / g or chrysotile asbestos with mass fraction of the fraction less than 0.071 mm from 68 up to 75% and mass fractions of the residue on a sieve with a mesh of 1.35 mm from 50 to 65% (brands of components of the adhesive composition are shown in table 1). After the introduction of each of the components, the composition was mixed until a uniform consistency was obtained.

Клеевую композицию по примеру 5 готовили путем смешения продукта конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола, параформальдегида и асбеста хризотилового с массовой долей фракции более 1,35 мм от 48 до 72%, массовой долей фракции 1,18 мм от 3 до 7%, массовой долей фракции менее 0,075 мм от 54 до 62%, удельной поверхностью 118-128 дм2/г в изопропиловом спирте (2-пропаноле абсолютированном).The adhesive composition according to example 5 was prepared by mixing the condensation product of methylsilantriol and phenylsilantriol, paraformaldehyde and chrysotile asbestos with a mass fraction of a fraction of more than 1.35 mm from 48 to 72%, a mass fraction of a fraction of 1.18 mm from 3 to 7%, a mass fraction of a fraction of less than 0.075 mm from 54 to 62%, specific surface area 118-128 dm 2 / g in isopropyl alcohol (absolute 2-propanol).

Состав приготовленных термостойких клеевых композиций представлен в таблице 1.The composition of the prepared heat-resistant adhesive compositions is presented in table 1.

Клеевые композиции по примерам 1-5 наносили шпателем на образцы из стали 30ХГСА с предварительно подготовленной под склеивание поверхностью путем дробеструйнной обработки и обезжиривания.The adhesive compositions according to examples 1-5 were put with a spatula on samples of steel 30KhGSA with a surface previously prepared for gluing by bead-blasting and degreasing.

Склеивание проводили при температуре 270±5°C в течение 3 ч.Bonding was carried out at a temperature of 270 ± 5 ° C for 3 hours

Прочностные характеристики клеевых соединений при сдвиге при температурах испытания 20, 350, 400 и 500°C определяли по ГОСТ 14759-69. Для определения устойчивости клеевых соединений при температурах выше 500°C клеевые соединения выдерживали в муфеле, а затем испытывали при температуре 20°C.The shear strength characteristics of adhesive joints at test temperatures of 20, 350, 400, and 500 ° C were determined according to GOST 14759-69. To determine the stability of adhesive joints at temperatures above 500 ° C, adhesive joints were kept in a muffle, and then tested at a temperature of 20 ° C.

Механические характеристики клеевых соединений стали 30ХГСА, выполненные с использованием клеевых композиций, приведены в таблице 2.The mechanical characteristics of the adhesive joints of steel 30HGSA made using adhesive compositions are shown in table 2.

Как видно из результатов испытаний, представленных в таблице 2, предложенная клеевая композиция обеспечивает прочность клеевых соединений при температуре 20°C не менее 11 МПа, при этом при температурах до 500°C прочность клеевых соединений в сравнении с композицией-прототипом повышается, а также повышается их прочность при 20°C после длительного воздействия температур до 500°C и после кратковременного воздействия температур до 1000°C.As can be seen from the test results presented in table 2, the proposed adhesive composition ensures the strength of adhesive joints at a temperature of 20 ° C of at least 11 MPa, while at temperatures up to 500 ° C, the strength of adhesive joints in comparison with the prototype composition increases and also increases their strength at 20 ° C after prolonged exposure to temperatures up to 500 ° C and after short-term exposure to temperatures up to 1000 ° C.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (2)

Термостойкая клеевая композиция, включающая полиметилфенилсилоксан и асбест, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит параформальдегид и спирт этиловый или изопропиловый, полиметилфенилсилоксан представляет собой продукт конденсации метилсилантриола и фенилсилантриола с массовой долей двуокиси кремния от 52 до 55% и временем желатинизации при температуре 200°С от 50 до 180 мин, асбест представляет собой асбест хризотиловый с массовой долей фракции более 1,35 мм от 48 до 72%, массовой долей фракции 1,18 мм от 3 до 7%, массовой долей фракции менее 0,075 мм от 54 до 62%, удельной поверхностью 118-128 дм2/г или асбест хризотиловый с массовой долей фракции менее 0,071 мм от 68 до 75% и массовой долей остатка на сите с ячейкой 1,35 мм от 50 до 65%, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:Heat-resistant adhesive composition, including polymethylphenylsiloxane and asbestos, characterized in that it additionally contains paraformaldehyde and ethyl or isopropyl alcohol, polymethylphenylsiloxane is a condensation product of methylsilantriol and phenylsilantriol with a mass fraction of silicon dioxide from 52 to 55% and a gelatinization time at a temperature of 200 ° C 50 to 180 minutes, asbestos is chrysotile asbestos with a mass fraction of a fraction of more than 1.35 mm from 48 to 72%, a mass fraction of a fraction of 1.18 mm from 3 to 7%, a mass fraction of a fraction of m It 0.075 mm from 54 to 62%, a specific surface of 118-128 dm 2 / g or chrysotile asbestos with a mass fraction of less than 0,071 mm fraction of 68 to 75% and the mass fraction of the residue on a sieve with mesh of 1.35 mm of 50 to 65% , in the following ratio of components, wt. hours: Продукт конденсации метилсилантриола и фенилсилантриолаCondensation Product of Methylsilantriol and Phenylsilantriol с массовой долей двуокиси кремния от 52 до 55% и временем with a mass fraction of silicon dioxide from 52 to 55% and time желатинизации при температуре 200°C от 50 до 180 минgelatinization at a temperature of 200 ° C from 50 to 180 min 100one hundred Асбест хризотиловый с массовой долей фракции более 1,35 ммChrysotile asbestos with a mass fraction of more than 1.35 mm от 48 до 72%, массовой долей фракции 1,18 мм от 3 до 7%, from 48 to 72%, mass fraction of the fraction 1.18 mm from 3 to 7%, массовой долей фракции менее 0,075 мм от 54 до 62%,mass fraction of a fraction of less than 0.075 mm from 54 to 62%, удельной поверхностью 118-128 дм2/г или асбест specific surface area 118-128 dm 2 / g or asbestos хризотиловый с массовой долей фракции менее 0,071 мм chrysotile with a mass fraction of a fraction of less than 0.071 mm от 68 до 75% и массовой долей остатка на сите сfrom 68 to 75% and the mass fraction of the residue on a sieve with ячейкой 1,35 мм от 50 до 65%mesh 1.35 mm from 50 to 65% 50-8050-80 ПараформальдегидParaformaldehyde 15-2015-20 Спирт этиловый или изопропиловыйEthyl or isopropyl alcohol абсолютированныйabsolute 185-285185-285
RU2015138560A 2015-09-10 2015-09-10 Heat-resistant adhesive composition RU2606616C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015138560A RU2606616C1 (en) 2015-09-10 2015-09-10 Heat-resistant adhesive composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015138560A RU2606616C1 (en) 2015-09-10 2015-09-10 Heat-resistant adhesive composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2606616C1 true RU2606616C1 (en) 2017-01-10

Family

ID=58452857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015138560A RU2606616C1 (en) 2015-09-10 2015-09-10 Heat-resistant adhesive composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2606616C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2523626A (en) * 1948-08-20 1950-09-26 Albi Mfg Co Inc Fire-retardant composition and process
US3422068A (en) * 1966-02-25 1969-01-14 Weyerhaeuser Co Method of producing an ortho-directed phenolic resin by condensing phenol and hcho in the presence of a bivalent metal ion and then adding resorcinol,and the resultant product
US4608408A (en) * 1985-04-24 1986-08-26 Koppers Company, Inc. Phenol-HCHO-resorcinol resins for use in forming fast curing wood laminating adhesives
SU1641850A1 (en) * 1989-02-03 1991-04-15 Научно-производственное объединение "Полимерклей" Cement compound
RU2032701C1 (en) * 1992-07-14 1995-04-10 Малое предприятие "Специальное конструкторское бюро N 7" Method for joint of metals and alloys
RU1818832C (en) * 1990-05-21 1995-05-10 Всесоюзный научно-исследовательский институт авиационных материалов Glue composition for tensoresistor glueing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2523626A (en) * 1948-08-20 1950-09-26 Albi Mfg Co Inc Fire-retardant composition and process
US3422068A (en) * 1966-02-25 1969-01-14 Weyerhaeuser Co Method of producing an ortho-directed phenolic resin by condensing phenol and hcho in the presence of a bivalent metal ion and then adding resorcinol,and the resultant product
US4608408A (en) * 1985-04-24 1986-08-26 Koppers Company, Inc. Phenol-HCHO-resorcinol resins for use in forming fast curing wood laminating adhesives
SU1641850A1 (en) * 1989-02-03 1991-04-15 Научно-производственное объединение "Полимерклей" Cement compound
RU1818832C (en) * 1990-05-21 1995-05-10 Всесоюзный научно-исследовательский институт авиационных материалов Glue composition for tensoresistor glueing
RU2032701C1 (en) * 1992-07-14 1995-04-10 Малое предприятие "Специальное конструкторское бюро N 7" Method for joint of metals and alloys

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3052541B1 (en) Epoxy liquid curing agent compositions
US20200207668A1 (en) Pre-impregnated fibre-reinforced composite material and fibre-reinforced composite ceramic material, obtained by forming and subsequent pyrolysis of said preimpregnated material
RU2015138922A (en) COMPOSITIONS OF FIRE-RESISTANT EPOXY RESINS AND THEIR USE
Li et al. Epoxy‐functionalized polysiloxane reinforced epoxy resin for cryogenic application
WO2009137144A2 (en) Halogen-free benzoxazine based curable compositions for high tg applications
RU2013103753A (en) METHOD FOR APPLYING A BARRIER COVERING ON A PART REINFORCED BY FIBERS A BARRIER COVERING AND A TURBINE DETAIL
KR20170049641A (en) Two-part liquid shim compositions
ES2624704T3 (en) Epoxy resins with high thermal stability and toughness
KR20120047854A (en) Method to produce a composite material
KR101150669B1 (en) Low temperature curable epoxy compositions containing phenolic-blocked urea curatives
RU2606616C1 (en) Heat-resistant adhesive composition
CN110099944A (en) Multiamide and amidoamines derived from hydroxy alkyl polyamines: the epoxy hardener having improved properties
CN105199081A (en) Curing agent for epoxy resin and epoxy adhesive used at ultralow temperature
CA2866760A1 (en) New reactive polymer catalysts for 2-component epoxy resin systems
US10577455B2 (en) Epoxy resin composition, prepreg for fiber-reinforced composite material, and fiber-reinforced composite material
JP2009227907A (en) Epoxy resin composition and fiber reinforced composite material containing it
EP3356311A1 (en) Precursors for carbon-carbon composites
US20200207667A1 (en) Preform for making a component of a braking system
JP2016528362A (en) Method for manufacturing a circuit breaker pole part
US10077359B2 (en) Flame-retardant, high temperature resistant thermosets on the basis of naphthalene-based epoxy resins and cyanate esters
Smitha Alex et al. Short silica fiber composites with simultaneous interpenetrating polymer networks constituted by siloxane and phenolic systems
RU2705332C1 (en) Siloxane-containing epoxy composition
RU2310668C2 (en) Binding composition for impregnation of reinforcing material at armouring of solid propellant charges by winding method
RU2378301C2 (en) Compound and method of preparing said compound
RU2527787C1 (en) Adhesive composition of cold hardening

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200720

Effective date: 20200720