Патент на изобретение №2203917

(54) ТЕПЛОСТОЙКАЯ КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области теплостойких клеевых композиций, обладающих высокой прочностью клеевых соединений при 400^oС и работающих при 400^oС до 50 ч в изделиях авиакосмической техники. Композиция содержит фенолоформальдегидную смолу, карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук, 1,7-ди(оксиметил)-м-карборан, органический растворитель, олигометилфенилкарборансилоксан. В качестве фенолоформальдегидной смолы можно использовать смесь новолачной и резольной фенолоформальдегидных смол при соотношении компонентов (мас. ч.): (15-35):(15-35). Композиция может дополнительно содержать наполнитель в количестве 100-200 мас.ч. Применение теплостойкой клеевой композиции для склеивания элементов конструкций изделий авиационной техники позволит повысить ресурс и надежность работы клеевых соединений, работающих при 400^oС до 50 ч. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области теплостойких клеевых композиций, обладающих высокой прочностью клеевых соединений при температуре 400^oС и работающих при 400^oС до 50 ч в изделиях авиакосмической техники.

Известна теплостойкая клеевая композиция следующего химического состава, мас. ч.:
Полиэфиркарборанадипинат – 1,0
Олигоэфиркарборансебацинатглицид – 0,7 – 1,5
Полиизоцианат – 2,0 – 4,0
Наполнитель – 2,0 – 10,0
Органический растворитель – 0,8 – 1,0
[РФ п. 2035484].

Однако недостатком известной теплостойкой клеевой композиции является то, что она обладает недостаточно высокой прочностью клеевых соединений при 400^oС и работоспособна при 400^oС не более 1 ч.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является теплостойкая клеевая композиция следующего химического состава, мас. ч.:
Новолачная фенолоформальдегидная смола – 9,0 – 11,0
Резольная фенолоформальдегидная смола – 30,0 – 34,0
Карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук – 9,0 – 11,0
1,7-Ди(оксиметил-м-карборан – 0,8 – 1,5
Органический растворитель – 75,0 – 80,0
[РФ п. 2002786].

Недостатком теплостойкой клеевой композиции-прототипа является то, что она обладает низкой прочностью клеевых соединений при 400^oС и работоспособна при 400^oС не более 0,5 ч.

Технической задачей изобретения является повышение прочности клеевых соединений при 400^oС и увеличение работоспособности при 400^oС до 50 ч.

Поставленная техническая задача достигается тем, что теплостойкая клеевая композиция, включающая фенолоформальдегидную смолу, карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук, 1,7-ди(оксиметил)-м-карборан и органический растворитель, дополнительно содержит олигометилфенилкарборансилоксан при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
Фенолоформальдегидная смола – 30 – 70
Карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук – 10 – 50
1,7-Ди(оксиметил-м-карборан – 15 – 25
Органический растворитель – 156 – 431
Олигометилфенилкарборансилоксан – 30 – 70
В предлагаемой композиции в качестве фенолоформальдегидной смолы используют новолачную или резольную фенолоформальдегидную смолу.

В предлагаемой композиции в качестве фенолоформальдегидной смолы можно использовать также смесь новолачной и резольной фенолоформальдегидных смол при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
Новолачная фенолоформальдегидная смола – 15 – 35
Резольная фенолоформальдегидная смола – 15 – 35
Предлагаемая композиция может дополнительно содержать наполнитель в количестве 100-200 мас. ч.

В составе теплостойкой клеевой композиции используют новолачную и резольную фенолоформальдегидные смолы по ГОСТ 18694-80, карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук по ТУ 38.103202-86, 1,7-ди(оксиметил)-м-карборан по ТУ 6-02-1303-85, олигометилфенилкарборансилоксан по ТУ 6-02-1-506-86.

Сочетание фенолоформальдегидных смол, олигометилфенилкарборансилоксана с остальными компонентами теплостойкой клеевой композиции в заявленных пределах позволило повысить прочность клеевых соединений при 400^oС и увеличить работоспособность при 400^oС до 50 ч.

Примеры осуществления.

Составы предлагаемой теплостойкой клеевой композиции и композиции-прототипа представлены в таблице 1, а их свойства – в таблице 2.

Технология склеивания
Составы клеевой композиции по примерам 1-9 готовят путем последовательного растворения в смеси растворителей карбоксилатного бутадиен-нитрильного каучука (подвергнутого предварительной пластикации на вальцах), фенолоформальдегидной смолы, 1,7-ди(оксиметил)-м-карборана и олигометилфенилкарборансилоксана. Композиции перемешивают после введения каждого из компонентов. После полного растворения всех компонентов в состав клеевых композиций вводят наполнитель. В качестве наполнителя могут использоваться минеральные мелкодисперсные наполнители (электрокорунд, диоксид кремния) или волокнистый наполнитель – асбест.

Клеевые композиции наносят на подготовленную под склеивание (одробеструенную или зашкуренную и обезжиренную) поверхность различными способами: валковым, из пульверизатора (в случае применение композиций, не содержащих наполнитель), или кистью, шпателем (в случае применения композиций, содержащих наполнитель). Склеивание проводят при 180-230^oС в течение 5-3 ч соответственно при давлении 2-5 кгс/см².

Прочностные характеристики клеевых соединений оценивают на образцах, изготовленных из ст. 30ХГСА по ГОСТ 14759-69.

Предложенная теплостойкая клеевая композиция в сравнении с композицией-прототипом обеспечивает повышение прочности клеевых соединений при температуре испытания 400^oС в 6 раз и увеличение продолжительности работы при 400^oС до 50 ч.

Применение теплостойкой клеевой композиции для склеивания элементов конструкций изделий авиационной техники позволит повысить ресурс и надежность работы клеевых соединений, работающих при 400^oС до 50 ч.

Формула изобретения

1. Теплостойкая клеевая композиция, включающая фенолоформальдегидную смолу, карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук, 1,7-ди(оксиметил)-м-карборан и органический растворитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит олигометилфенилкарборансилоксан при следующем соотношении компонентов, мас. ч. :
Фенолоформальдегидная смола – 30 – 70
Карбоксилатный бутадиен-нитрильный каучук – 10 – 50
1: 7-Ди(оксиметил)-м-карборан – 15 – 25
Органический растворитель – 156 – 431
Олигометилфенилкарборансилоксан – 30 – 70
2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве фенолоформальдегидной смолы используют новолачную фенолоформальдегидную смолу.

3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве фенолоформальдегидной смолы используют резольную фенолоформальдегидную смолу.

4. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве фенолоформальдегидной смолы используют смесь новолачной и резольной фенолоформальдегидных смол при следующем соотношении, мас. ч. :
Новолачная фенолоформальдегидная смола – 15 – 35
Резольная фенолоформальдегидная смола – 15 – 35
5. Композиция по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит наполнитель в количестве 100 – 200 мас. ч.

РИСУНКИ