Клеевая композиция

(51)5 С 09,3 175 /О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ТОРСК 6 я(Л оф Я ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Московский институт тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова (72) В,А.Глаголев, А.Е.Корнев, Л,Р.Люсова, О.О.Обрубова, А,Б,Гладенков и Н.В,Каменская(56) Авторское свидетельство СССР М 1497202, кл. С 09 3 175/06, 1987.Авторское свидетельство СССР М 821480, кл, С 09 3 175/06, 1978.(57) Использование: клеевая композиция холодного отверждения может быть использована в электронике, радиотехнике, приборостроении для монтажа деталей Изобретение относится к получению электропроводящих клеевых композиций холодного отверждения и может быть использовано в электронике, радиотехнике, приборостроении для монтажа деталей электронных приборов и склеивания различных полимерных (резины, тканей: 500 И, перплен, пленки ПЭТФ - ДА) и металлических (сплав АМ Г - 6) субстратов в тех случаях, когда исключено применение других видов крепления. Кроме того, возможно применение данной клеевой композиции в качестве экранирующего покрытия для защиты от электромагнитного излучения, а также для крепления элементов переходного сопротивления из алюминиевой или никелевой фольги к полимерным материалам для заэлектронных приборов и склеивания различных полимерных материалов в тех случаях, когда исключено применение других видов крепления, возможно применение данной клеевой композиции в качестве экранирующего покрытия для защиты отэлектромагнитного излучения, а также для крепления элементов переходного сопротивления из алюминиевой или никелевой фольги к полимерным материалам для защиты изделий из них от статического электричества. Сущность изобретения: клеевая композиция содержит, мас.ч.: уретановый каучук на основе сложных полиэфиров 100; эпоксиднодиановая смола 1-5; полиизоцианат 15-34; углеродный дисперсный наполнитель 15 - 25; углеродное волокно 20 - 50 и органический растворитель 360 - 700. 2 табл,щиты изделии из них от статического электричества.Известна двухкомпонентная клеева композиция для склеивания поливинилхло ридной пленки, фетра, волокон, пропитан ных фенольнои смолой, содержаща уретановый каучук на основе сложных поли- эфиров, полиизоцианат, биурет, силикагель и органический растворитель.Однако данная клеевая композиция не обеспечивает необходимой прочности при склеивании таких материалов, как резина, ткани(500 И, перлен), ПЭТФ-пленки и металлы (сплав АМГ 6), и не обладает электро- проводящими свойствами.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является клеевая ком20 Целью изобретения является повышение конфекционной и адгезионной прочности клеевых соединений при одновременном повышении электропроводности клеевой пленки. Поставленная цель достигается тем, что клеевая композиция, включающая уретановый каучук на основе сложных полиэфиров, эпоксидиановую смолу, полиизоцианат и органический растворитель, дополнительно 25 30 содержит углеродное волокно и углеродныйдисперсный наполнитель при соотношениисоответственно 1:(0,3 - 1,25) при следующемсоотношении компонентов, мас,ч,: 35 40 Уретановый каучук на основе сложных полиэфиров 100Эпоксидиановая смола 1 - 5 Полиизоцианат 15 - 34 Углеродный дисперсный наполнитель 15 - 25Углеродное волокно 20-50 Органический растворитель 360-700 В качестве уретанового каучука могут быть использованы, например, каучуки марок УК - 1 - продукт взаимодействия 1,4-бутиленгликоля, адипиновой кислоты, 2,4-толуилендиизоцианата, а также СКУ - 8, 8 ТВ - продукт взаимодействия полиэтиленгликольадипината с толуилендиизоцианатом, и СКУ - 8 М с концевыми гидроксильными группами - продукт реакции полиэфирполио 45 50 ла с диизоцианатом, в качестве эпоксидиановой смолы - смола ЭД, В состав клеевой композиции также входит полиизоцианат. В качестве углеродного дисперсного:-аполнителя используется технический углерод, Органический растворител ь представляет собой, например, ацетон, этилацетат, метилэтилкетон и т,п. 55 позиция для склеивания целлофана и полиолефинов, включающая уретановый каучук на основе сложных полиэфиров, эпоксидиановую смолу, полиэфирацетальуретан, пол иизоцианат, монофенилуретан и 5 растворитель.Недостатком данной клеевой композиции является низкая конфекционная и адгезионная прочность (Рсв, кН/м) при склеивании полимерных (резины, тканей, 10 пленки ПЭТФ) и металлических(сплав АМГ - 6) материалов (Р = 0,08 - 0,6 кН/м). Кроме того, эта композиция не обладает электро- проводящими свойствами (удельное объемное электрическое сопротивление р равно 15 1 10 Ом м, переходное сопротивление Япер (6 - 8) 10 Ом). Клеевая композиция полностью отверждается в течение трех суток при Т = 20+5 С. Для экспериментальной проверки предлагаемого состава были приготовлены пятнадцать композиций, восемь из которых показали оптимальные результаты ( примеры 1-8).Свойства предлагаемой клеевой композиции и прототипа представлены в табл.1 и 2.П р и м е р 1. Клеевую композицию готовят путем растворения компонентов клеевой композиции при тщательном перемешивании в гомогенизаторе при больших скоростях сдвига, Для приготовления берут 100 мас.ч. уретанового гидроксилсодержащего каучука марки СКУ - 8 М, добавляют 365 мас,ч, (405 мл) этилацетата, затем вводят при тщательном перемешивании 1 мас,ч. эпоксидиановой смолы марки ЭД, электропроводящие углеродные дисперсные (технический углерод) и волокнистые наполнители в количестве 15 и 20 мас.ч. соответственно, Непосредственно перед употреблением в композицию вводят 20 мас.ч. отвердителя - полиизоцианата. Полученную клеевую композицию в течение 5 мин тщательно перемешивают, Готовая клеевая композиция представляет собой 30;- ный раствор в этилацетате,Полученной клеевой композицией крепят различные субстраты, такие как металлизированные технические ткани (500 И, перплен, перкаль), пленку ПЭТФ - ДА, сплав АМГи электропроводящую резину на основе бутадиен-нитрильного каучука СКН - 26 (С, НТ, СМНТ, МНТ) стандартного состава, наполненную 65 мас.ч. технического углерода П - 367 Э и 20 мас.ч. графита ГСМ, предварительно обработанную наждачной бумагой и обезжиренную нефрасом (бензином), Клеевая композиция наносится в два слоя. Сушка первого слоя продолжается 15 мин, второго 2 - 5 мин. Окончание сушки проверяется по "отлипу", Промазанные клеем и просушенные поверхности субстратов соединяются между собой и прикатываются валиком, Отверждение происходит при Т = =20 +5 С в течение 24 ч. Контактного давления не требуется.Прочность связи склеенных образцов определяют на разрывной машине при скорости движения нижнего зажима а = 200 мм/мин, Конфекционную прочность определяют в процессе отверждения клеевой композиции, причем она характеризует достижение необходимой адгезионной прочности в процессе отверждения композициии.П р и м е р ы 2 - 12. Клеевые композиции готовятся аналогично примеру 1, но они отличаются содержанием компонентов в системе. Данные приведены в табл,1,1733458 50 П р и м е р 13, Клеевую композицию готовят путем смешения компонентов А и Б в гомогенизаторе при больших скоростях сдвига до получения однородной, без комков и сгустков композиции. Компонент А представляет собой 250-ный раствор уретановых каучуков на основе сложных поли- эфиров, эпоксидиановой смолы, полиэфирацетальуретана, монофенилуретана в этилацетате, взятых в количестве, мас.ч,: СКУ - 8 17,2; УК - 1 7,2; смола ЭД - 20 17,2; полиэфирацетальуретан 17,2; монофенилуретан 24 на 400 мас.ч, этилацетата. К смеси добавляют 500 мас,ч, углеродного волокна, полученную композицию смешивают с 17,2 мас.ч. компонента Б - изоцианатным отвердителем, Смесь тщательно перемешивают в гомогенизаторе в течение 5 мин,Крепление проводят по технологии, описанной в примере 1.Отверждение происходит при Т = 20 + +5 С в течение 72 ч, При отверждении образцы укладываются в специальное приспособление для склеивания, обеспечивающее контактное давление на уровне 0,15 - 0,5 МПа,П р и м е р 14. Клеевая композиция готовится аналогично примеру 13, но вместо углеродного волокна вводят 15 мас.ч. технического углерода.П р и м е р 15, Клеевая композиция готовится аналогично примеру 13, но отличается содержанием компонентов в системе, В качестве электропроводящего наполнителя используется смесь 500 мас,ч, углеродного волокна и 25 мас.ч. технического углерода,Проведенный анализ полученных экспериментальных данных в сравнении с прототипом показал, что использование изобретения позволяет повысить конфекционную и адгезионную прочность в 2,1-7,0 раза; повысить электропроводность клеевых пленок на 13 - 15 порядков (с 1.10 до 8,7 10 Ом. м ); расширить ассортимент склеиваемых материалов,При использовании каждого из наполнителей в отдельности (примеры 11 - 14) по сравнению с предлагаемым решением или использовании смеси наполнителей за пределом граничных условий (примеры 9 и 10) наблюдается некоторая реверсия 5 свойств (ухудшение конфекционной и адгезионной прочности, снижение электропроводности).Несоблюдение предлагаемого соотношения выбранных компонентов приводит к 10 ухудшению свойств клеевой композиции.Так, увеличение содержания эпоксидиановой смолы более 5 мас.ч. приводит к потере конфекционной прочности, уменьшение содержания смолы ниже минимального коли чества приводит к резкому снижениюадгезионной прочности, Увеличение содержания наполнителей выше граничных значений приводит к резкому возрастанию вязкости клеевой композиции и ухудшению 20 адгезионной прочности, уменьшение содержания наполнителей в композиции приводит к ухудшению электрических свойств.Несоответствие содержания отвердителя предлагаемым соотНошениям приводит 25 или к уменьшению жизнеспособности клеевой композиции, или к резкому падению адгезионных свойств,Формула изобретения Клеевая композиция, включающая уретановый каучук на основе сложных полиэфиров, эпоксиднодиановую смолу, полиизоцианат и органический раствори- тель, о т л и ч а ю щ а я с я .тем, что, с целью 35 повышения конфекционной и адгезионнойпрочности клеевых соединений при одновременном повышении их электропровод- ности, она дополнительно содержит углеродный дисперсный наполнитель и уг леродное волокно при следующем соотношении исходных компонентов, мас.ч.:Уретановый каучук на основе сложныхполиэфиров 100Эпоксиднодиановая смола 1 - 5 45 Полиизоцианат 15-34Углеродный дисперсный наполнитель 15-25 Углеродное волокно 20-50 Органический растворитель 360 в 7ох сх оо сс йой й9 Х9 Х йХ Х9ц зх оО О 9 ВХ С Х9-9 Хс о- сО Х ОЮ Х Ю 1 1 1 1 11 111 11 31 1 1 11 1 1 111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 131 1 1 1 13 1 1 1мВь О СО В Е м Ч а а- о СО ОЪ ел цъ ь В СО О меаО ЦЪ ЦЪ а мьма ОЪ а еь о о 1т1 т1о(Ч ЦЪо о Л Гла о о 1 лл ЦЪ ао СО Л Е В о о СО ОЪ е о о(с т Э т 9 5 9 1- ф 38 1 1Э ФО. О.а 1т Ф йтх ттсст хт х й Ф 6 1- Г ф й х о С: 1О 9а фг тС Х Сф О.со со 1 1 11 Д 15 1" с о Га О Гс т О ЦЪ о л Оъ а ь (Ч о ь 4 Ь В гъ ч- ЦЪ1 Х 1Этас ок со ахо Фсцъс1дэ 93 Сх стО. Фэ тс1Х 1 тЭ 1 Э 1ССссааЭ 1 6 яС:С м е Сд от йФ охо С1- ЦЪл.е О: о л о о