Адгезия

электронами дозой (1  5) Мрад. Олигомер с концевыми меркаптановыми группами (содержание групп RSH 3.1%, связанного акрилонитрила 23%, молекулярная масса Мn = 1700) структурируется с высокой скоростью. Для отвсрждепия олигомера с концевыми карбоксильными группами, как и ожидалось, требуется увеличить дозу облучения на (50 100)%. Оба олигомера содержат довольно большое количество кислоты (соответственно 6 и 3%) и дают каучукоподобные материалы с прочностью (13.8  34.5) МПа при удлинении (60  100)%. Отверждение проводили облучением электронами на воздухе при комнатной температуре. Телехелевые полибутадиены способны структурироваться при действии ионизирующего излучения без дополнительных ингредиентов.

В таблице – 1 приведены составы адгезивов на основе эпоксиакрилатного олигомера, отверждающсгося при УФ-облучении. В одном случае олигомер VTBN вводят в готовый эпоксиакрилатный полимер, в другом — модифицированный каучуком CTBN композит получают в процессе синтеза эпоксиакрилатиом смолы. Обе системы отверждаются по свободнорадикальному механизму при УФ-облучении. В результате синтеза олигомера на основе низкомолекулярной дикарбоновой кислоты, содержащей не менее четырех метиленовых групп между двумя карбоксильными, получен продукт с очень низкой вязкостью.

Это облегчает его применение и позволяет получить сшитый адгезив, обеспечивающий высокие адгезионные свойства, ударную прочность и устойчивость к многократному изгибу.

Таблица – 1. Состав (в граммах) и физикомеханические свойства модифицированных жидким каучуком композиций, отверждающихся при

УФ – облучении

Эпоксиакрилатная смола, модифицированная CTBN

Dow 8008.04

Хайкар VTBN (1300X22)

Триметилолпропантриакрилат

2-Этилгексилакрилат

Бензоиновый эфир (Vicure 10)

Отверждение в плёнке толщиной 0.3 мм в атмосфере азота

Результаты:

Отверждение в течении 15 с:

твёрдость

качество плёнки

Отверждение в течении 30 с:

твёрдость

качество плёнки

Отверждение в течении 60 с:

твёрдость

качество плёнки 1 2

75 -

- 44

- 31

10 10

15 15

2 2

16 13

Незначительная липкость

27 32

Сухая

31 30

Сухая, мутная

Такой подход позволяет получить отверждающиеся при облучении конструкционные адгезивы для соединения стекла со стеклом, металлами и пластиками. В качестве примера назовем композицию на основе диэпоксида и гексафторантимоната трифенилсульфония, модифицированную каучуком и отверждающуюся по катионному механизму. Пленка толщиной 0.25 мм структурируется в течение 40 с (при облучении ртутной лампой умеренного давления мощностью 80 Вт/см) и обладает прочностью (186  209) МПа при удлинении (12  25)%. Она сохраняет свои свойства до —30 °С и обладает высокой ударной прочностью. В качестве модификатора используют олигомер типа VTBN в количестве (7  8)%.

Предложен также состав композиции, способной отверждаться в достаточно толстом слое (используется для герметизации автомобильных кузовов) за (2  3) мин при нагревании или УФ-облучении либо при одновременном действии обоих факторов по катионному механизму. Эти системы содержат эпоксициклогексиловый эфир, модифицированный олигомерами CTBN или HTBN, и смесь гексафторантимоната трифенилсульфония (в виде 50%-ного раствора в пропиленкарбонате) и гексафторарсената дифенилиодония (в виде 50%-ного раствора в метилэтилкетоне) с небольшими добавками нафтената меди; их используют в виде высоконаполненных тальком замазок, отверждая одновременным облучением двумя УФ-лампами и двумя ИК-излучателями.

Сообщалось также о чувствительных к давлению адгезивах, являющихся в определенном смысле прямой противоположностью конструкционным адгезивам, которые отверждаются при облучении электронами или УФ-излучением. Такие составы в качестве модификаторов содержат жидкие бутадиен-акрилонитрильные каучуки. Гленнону удалось модифицировать растворенный в мономере (н-бутилакрилате) линейный блоксополимер бутадиена со стиролом, содержащий повышающую липкость смолу, олигомером типа CTBN.

Этот состав наносят на полиэтилентерефталатную пленку типа майлар и отверждают при облучении электронами дозой 3 Мрад; сопротивление отслаиванию пленки майлар от окрашенной стали под углом 180° достигает 700 Н/м. Такая система занимает промежуточное положение между адгезивами-расплавами и растворными адгезивами, с одной стороны, и адгезивами на основе растворов полимеров в мономерах — с другой, в которых при облучении протекают одновременно полимеризация и структурирование.

Перкинс, детально изучавший такие системы, показал , что композиции, длительное время сохраняющие свои адгезионные свойства, можно получить модификацией жидким бутадиен-акрилонитрильным каучуком с концевыми гидроксильными группами некоторых тройных сополимеров (например, сополимера 2-этилгексилакрилата с акриловой кислотой и винилацетатом) в присутствии мономеров типа 2-этилгсксилакрилата и тетраэтиленгликольдиакрилата. Эти системы отверждаются при

УФ-облучении при добавлении в качестве инициатора бензоин-этилового эфира (скорость движения пленки 5 см/с). Изделия обладают следующими характеристиками отражёнными в таблице – 2.

Таблица – 2. Характеристика изделий

Сопротивление расслаиванию, Н/м 432

Тип адгезива Обеспечивающий постоянную адгезию

Долговечность (при нагрузке 4.9 Н),ч 24

Липкость Высокая

В других работах сообщается об использовании телехелевых жидких полибутадиеновых каучуков для изготовления красок, отверждающихся при облучении. Хотя эти составы нельзя рассматривать как адгезивы, тем не менее в модифицированном виде они должны обладать некоторыми свойствами адгезивов, чувствительных к давлению.

Приведенные примеры показывают, что телехелевые бутадиен-акрилонитрильные жидкие сополимеры находят широкое применение при разработке отверждающихся при облучении адгезивов, являясь или составной частью этих систем, или модификатором основного полимерного компонента. В зависимости от назначения рассмотренные адгезивы могут выполнять функции конструкционных, полуконструкционных, герметизирующих или чувствительных к давлению материалов.

4 Заключение

Начиная с 1960 годов и по сегодняшний день разработка адгезионных соединений производится очень интенсивно во всех странах. Это даёт возможность более широкого применения и внедрения адгезионных соединений. Например за счёт более крепкого и долговечного адгезионного соединения (вместо заклёпок), они нашли широкое применение в самолётостроении и даже в постройке космических аппаратов. Это стало возможным благодаря научно-техническому прогрессу, который обладает высокой приемственностью, тоесть все открытия в области науки находят своё место и в других областях. Именно с этим связано разнообразие моделей адгезионных соединения начиная от электроадгезионных (использующих силы электростатического взаимодействия) и заканчивая сложными полимерными адгезивами, отверждающихся при облучении (за счёт перестройки и образованию более плотной упаковки полимерных структур в следствии облучения электронами).

5 Список использованных источников

1. Евдокимов Ю. М. Электроадгезионный метод соединения твёрдых тел.- Весник машиностроения, №6, 1988, С. 64-66 .

2. Ли Л. Х. Адгезивы и адгезионные соединения.- М.: Мир, 1988, -226 с.

3. Фрейдин А.С. Свойства и расчёт адгезионных соединений. – М.: Химия, 1990, -256 с.