Сайт о клеях

 

Эпоксидные клеи, отверждаемые аминами. Часть 1

В процессе отверждения ди- и полифункциональных эпоксидов полиамины применяются больше всего. В момент, когда эпоксиды взаимодействуют с первичными аминами, образуются пространственные полимеры. Для того чтобы увеличить скорость отверждения полиаминами, непосредственно в композицию добавляют ускорители в виде соединений, в которых содержаться гидроксильные группы: кислоты, спирты, воду, фенолы и т.д.

Механизм отверждения эпоксидов именно третичными аминами сейчас понятен не до конца. Считается, что основой данного процесса является реакция присоединения молекул с эпоксидными группами к молекуле гидроксилсодержащего соединения. Рассматривают этот процесс и как реакцию ступенчатой полимеризации, которая протекает только при наличии доноров водорода.

Стоит отметить, что в процессе отверждения эпоксидов алифатическими аминами отношение смолы к отвердителю должно быть стехиометрическим. Хотя, как показывает практика, отвердитель берется в небольшом избытке.

Для того чтобы достичь оптимальной прочности клеевых соединений и термостойкости на эпоксидных клеях, добавляют 8-16 вес. ч. алифатических аминов на 100 вес. ч. смолы.

Эпоксидную смолу вакуумируют перед отверждением клея при температуре 25-30 градусов Цельсия. Это делается для того, чтобы удалить пузырьки воздуха. После чего смолу тщательным образом перемешивают с отвердителем. Что касается перемешивания, то при отверждении гексаметилендиамином его проводят при температуре 50-60 градусов Цельсия с добавлением расплавленного амина. Не исключается возможность применения спиртового раствора гексаметиленполиамина. Его можно также тщательно растереть со смолой 10-12 минут. Если использовать полиэтиленполиамины, то их нужно перемешивать со смолой в течение 5-7 минут. После добавления алифатического амина жизненный период клеевых композиций, как правило, колеблется в диапазоне от 2 до 8 часов (больше 8 часов случается редко).

Часто используют алифатические амины и для ускорения отверждения ангидридами двухосновных кислот эпоксидных смол.

J1-4 – яркий представитель группы клеев, которые являются композициями на основе смол ЭД-16, ЭД-20 или ЭД-40, пластифицированных дибутилфталатом (это клеи Д-6, Д-9а, Д-9). Данный клей не является конструкционным, так как он не обладает высокими прочностными характеристиками при комнатных температурах и, в особенности, при повышенных. Теплостойкость клеевого соединения будет значительно выше, если его дополнительно нагреть в течение 4 часов при температуре 120 градусов Цельсия. Клеевые соединения на клее Л-4 характеризуются устойчивостью к воздействию бензина и масла, кислот и щелочей.

Если брать во внимание клеевые соединения сплава из алюминия на клее ЭПЦ-1, то, стоит отметить, что их водостойкость напрямую зависит от того, каким способом был оксидирован металл. Скорее всего, из-за того, что образуются окисные пленки различной толщины и, возможно, различной структуры, меняется их адсорбционная способность и, как результат, водостойкость.

В процессе ускоренного старения сплавов из алюминия на клее ЭПЦ-1 (а также иных клеях холодного отверждения) прочность при сдвиге почти не изменяется даже после 100 циклов, которые включают в себя:
1)         нахождение в воде при температуре 20 градусов в течение 18 часов;
2)         замораживание на протяжении 6 часов при температуре минус 20 градусов;
3)         оттаивание 18 часов при температуре 20 градусов;
4)         6-часовое нагревание при 80 градусах Цельсия.

Под воздействием атмосферных факторов (90 мес.) характеристики прочности (сдвиг при растяжении) клеевых соединений (клей ЭПЦ-1) снижаются лишь в начале испытания, а затем остаются почти такими же.