Патент на изобретение №2375402
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) КЛЕЙ-КОМПАУНД
(57) Реферат:
Изобретение относится к клеевым композициям и может быть использовано, например, в производстве углеродных материалов и изделий из них. Клей-компаунд содержит бакелит жидкий БЖ-3, отвердитель – 28% раствор бензолсульфокислоты в изопропиловом спирте, волокнистый наполнитель – диспергированное углеродное волокно и порошкообразный наполнитель – карбид кремния. Технический результат – повышение жизнеспособности, прочности клеевого соединения и его термостойкости. 1 табл.
Изобретение относится к клеевым композициям и может быть использовано в химической, металлургической, авиационной промышленности, энергетике и, например, в производстве углеродных материалов и изделий из них. Известен клей, содержащий фенолоформальдегидную резольную смолу, порошкообразный наполнитель и отвердитель – “Справочник по пластическим массам”, т.2, М., Химия, 1975, с.37. Клей применяется для склеивания отдельных деталей из пластмасс, пропитанного графита и т.д. По своим признакам и достигаемому результату этот клей наиболее близок к заявленному и принят за прототип. В этом клее, выполненном в виде замазки, в качестве фенолоформальдегидной резольной смолы используют раствор бакелита (спиртовой, спиртоацетоновый), в качестве порошкообразного наполнителя – молотый графит, отвердителя – n-толуолсульфохлорид. При этом наполнитель и отвердитель смешивают и перемалывают совместно. Недостаток известного клея заключается в малой его надежности из-за низких прочностных и температурных характеристик получаемых с его использованием клеевых соединений, например, углеродных и углерод-карбидокремниевых материалов. Невысокая прочность клеевых соединений объясняется недостаточной адгезией клея к углеродным и, в особенности, к карбидо-кремниевым материалам, характеризующихся очень высокой гидрофобностью и низкой смачиваемостью. Низкая термостойкость клея объясняется тем, что в нем в качестве наполнителя используется молотый графит, который при высоких температурах (1500-2000°С) в присутствии кислорода воздуха легко окисляется, что влечет за собой выгорание клеевого шва и ослабление клеевого соединения. Задача изобретения заключается в повышении надежности клея. Эта задача решается усовершенствованием состава клея-компаунда (в дальнейшем – клея), содержащего бакелит жидкий, отвердитель, волокнистый наполнитель и порошкообразный наполнитель. Усовершенствование заключается в том, что в качестве отвердителя используют бензолсульфокислоту в виде 28% раствора в изопропиловом спирте, в качестве волокнистого наполнителя – диспергированное углеродное волокно, а в качестве порошкообразного наполнителя – карбид кремния; клей содержит компоненты в массовых частях:
Использование в клее жидкого бакелита марки БЖ-3, 28% спиртового раствора бензолсульфокислоты, волокнистого и порошкообразного наполнителей с вышеуказанными массовыми частями позволяет повысить надежность клея за счет повышения его жизнеспособности, прочности клеевого соединения и термостойкости. При этом использование жидкого бакелита марки БЖ-3 позволяет связать все компоненты клея в единый, монолитный материал, 28% спиртового раствора бензолсульфокислоты – ускорить отверждение клея при нормальной (20-25°С) температуре, при которой 28% раствор ее является насыщенным, а также регулировать время отверждения. Наличие в составе клея углеродного волокна обеспечивает армирование клеевой массы и тем самым повышение ее физико-механических характеристик. Порошкообразный наполнитель, карбид кремния, обеспечивает повышение термостойкости клея. Приготовление клея с компонентами в массовых частях:
позволяет значительно увеличить надежность клеевого соединения в сравнении с прототипом (замазки типа «Арзамит»). При приготовлении предлагаемого клея сначала вводят бакелит жидкий марки БЖ-3, затем отвердитель в виде 28% раствора бензолсульфокислоты, тщательно перемешивают. Затем вводят порошкообразный наполнитель – карбид кремния – тщательно перемешивают для равномерного распределения последнего в объеме клея. В последнюю очередь вводят диспергированное (размолотое) углеродное волокно с последующим перемешиванием. Возможно изменение порядка введения карбида кремния и углеродного волокна. При этом полученный клей сохраняет жизнеспособность (время гелеобразования) в течение 3,0-4,0 часов, в отличие от прототипа (2,0-2,5 часа), за счет того, что отвердитель используют в виде 28% раствора в изопропиловом спирте, а не в порошкообразном состоянии. По прошествии 3,0-4,0 часов после перемешивания компонентов клей затвердевает при нормальной температуре и окончательно отверждается через 24-30 часов. В варианте исполнения: Готовят клей с компонентами в массовых частях:
вводят компоненты в последовательности, приведенной выше. Затем изготавливают образцы для проведения физико-механических испытаний прочности клеевых соединений при равномерном отрыве в соответствии с ОСТ 92-1476-78. При этом за счет введения отвердителя в виде 28% раствора увеличивается жизнеспособность клея, что повышает удобство его применения. Введение в качестве наполнителя диспергированного углеродного волокна повышает химическое сродство к углеродным материалам, а карбида кремния – к углерод-карбидокремниевым материалам в особенности. Это, в свою очередь, приводит к повышению адгезии клея к соединяемым материалам, а следовательно, к увеличению прочности клеевого соединения. Использование в составе клея тугоплавкого компонента – карбида кремния – помимо увеличения прочности клеевого соединения обеспечивает повышенную его термостойкость (температуру термодеструкции). Все приведенные данные подтверждены результатами испытаний опытных образцов клеевых соединений, приведенными в таблице:
Измерения проводили по ОСТ 92-1476-78. Выход компонентов за обозначенные пределы ведет к негарантированному качеству клея. Клей-компаунд, благодаря наличию в его составе связующего (жидкий бакелит марки БЖ-3), отвердителя в виде 28% раствора бензолсульфокислоты в изопропиловом спирте, волокнистого наполнителя и порошкообразного наполнителя, характеризуется по сравнению с прототипом большей надежностью, т.е. большей жизнеспособностью, большей прочностью клеевого соединения и его термостойкостью.
Формула изобретения
Клей-компаунд, содержащий бакелит жидкий БЖ-3, отвердитель, волокнистый наполнитель и порошкообразный наполнитель, отличающийся тем, что он содержит в качестве отвердителя бензолсульфокислоту в виде 28%-ного раствора в изопропиловом спирте, волокнистого наполнителя – диспергированное углеродное волокно, и порошкообразного наполнителя – карбид кремния, в соотношении, мас.ч.:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
