ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фенолоальдегидные олигомеры из "Полимерные клеи Создание и применение" Хорошими адгезионными свойствами отличаются олигомеры, представляющие собой продукты конденсации различных фенолов с альдегидами. Они применяются в качестве основы клеевых композиций. [c.43] Адгезионные и когезионные свойства, а следовательно, и клеящая способность фенолоформальдегидных олигомеров зависят от природы катализатора, применяемого в процессе их синтеза, фракционного состава, типа растворителя и т. д. Изучение влияния природы катализатора реакции поликонденсации фенола с формальдегидом показало, что лучшими адгезионными свойствами обладают резольные олигомеры, полученные в присутствии аммиака [47]. В качестве растворителя лучше всего использовать этиловый спирт, что, по-видимому, связано с хорошими адсорбционными свойствами этого растворителя, а, возможно, и с его химическим взаимодействием с функциональными группами олигомера [64]. [c.43] Как известно, в фенолоформальдегидных олигомерах присутствует свободный фенол (до 25%). Это положительно сказывается на адгезионной прочности клеевых соединений, что связано с его пластифицирующим действием. Однако наличие фенола в составе клеев обусловливает их токсичность, поэтому иногда используют клеи на основе обесфеноленных фенолоформальдегидных смол. Получить обесфеноленные резольные смолы весьма сложно, поэтому на практике используют обесфеноленные новолаки. [c.43] Молекулярная масса фенолоформальдегидных олигомеров новолачного и резольного типов находится в пределах от 200 до 1300. Исследование обесфеноленного резольного олигомера со средней молекулярной массой 440 путем фракционного осаждения водой из ацетонового раствора показало, что наилучшие адгезионные свойства имеют фракции с молекулярной массой 300—500, т. е. содержащие 3—5 фенольных ядер в цепи. Адгезионные свойства высокомолекулярных фракций с высокими температурами плавления и с пониженной концентрацией мети-лольных групп значительно хуже адгезионных свойств низкомолекулярных олигомеров, содержащих большое число мети-лольных групп (рис. 1.16). В табл. 1.15 приведены данные,-иллюстрирующие влияние молекулярной массы на адгезионные свойства фенольных клеев. [c.43] В качестве ускорителей отверждения фенольных смол, особенно аминофенолоформальдегидных, применяют сульфаты,, фосфаты и хлориды аммония, которые вводят в клеевые композиции в количестве 0,1—5% (масс.) [67]. [c.44] Возможно также использование смеси резольных смол с новолачными, при этом получаются клеи менее жесткие, чем клеи на основе резольных смол, и с лучшими адгезионными свойствами, чем у новолачных. По-видимому, новолачная смола пластифицирует резольную, в результате чего свойства клеевых соединений улучшаются. При этом большое значение имеет соотношение новолачной к резольной смол (рис. 1.17). [c.44] Фенолоформальдегидные смолы отличаются высокой стойкостью к термодеструкции. Наличие в них гидроксильных групп обеспечивает адгезию к металлам и неметаллическим материалам. Недостатком отвержденных систем является повышенная хрупкость. [c.45] Эти смолы выпускаются за рубежом под маркой Ху1ок и представляют собой однокомпонентные системы в виде раствора форполимера. Они отверждаются гексаметилентетрамином при 120—140 °С, легко совмещаются с фенольными новолачны,-ми смолами. Их термостойкость выше, чем обычных фенольных смол. [c.45] Для создания клеев с пониженной температурой отверждения применяют алкилрезорцинофенольные смолы [64, с. 41]. Их, получают на основе доступного природного сырья — смеси сланцевых алкилрезорцинов и используют для создания клеев холодного отверждения, предназначенных для склеивания древесины. [c.45] Фенолоанилиноформальдегидные смолы отличаются повышенными адгезионными характеристиками и способны отверждаться с большей скоростью, чем обычные фенолоальдегидные олигомеры [64, с. 25]. [c.45] Использование карборансодержащих фенолоформальдегидных смол позволяет получать клеевые композиции, способные длительно работать при 350—500 °С при этом прочность клеевых соединений практически не изменяется. Данные о прочности клеевых соединений стали ЗОХГСА, выполненных клеем на основе карборансодержащей фенолоформальдегидной смолы, приведены в табл. 1.16. [c.46] При создании конструкционных фенолокаучуковых клеев необходимо подбирать соотношение скоростей отверждения фенолоальдегидного олигомера и вулканизации каучуков. Небольшие скорости отверждения олигомеров способствуют получению клеевых соединений с более высокими прочностью и теплостойкостью [30]. При медленном отверждении химические реакции протекают более полно, и непрореагировавший каучук распределяется в композиции более равномерно. [c.47] Результаты исследования термомеханических свойств фенолокаучуковых клеев показывают, что после нагревания в течение 20 мин полимер обнаруживает значительную высокоэластическую деформацию полимер, нагревавшийся 40 мин, характеризуется значительно меньшей, преимущественно упругой деформацией, которая в дальнейшем существенно не изменяется (рис. 1.19). Полученные результаты подтверждаются данными, приведенными на рис. 1.20 показатели прочности при сдвиге и равномерном отрыве монотонно возрастают и достигают максимального значения через 80 мин, прочность при неравномерном отрыве достигает максимума уже через 40 мин. [c.47] Большое влияние на свойства композиций оказывает соотношение применяемых компонентов. На рис. 1.21 приведены данные, характеризующие прочностные свойства клеевых соединений на фенолокаучуковых композициях при различных температурах в зависимости от содержания бутадиеннитрильного каучука СКН-40 в системе [68, с. 27]. При выборе каучуков для получения клеевых композиций следует учитывать, что с увеличением содержания акрилонитрила в сополимере с бутадиеном, по-видимому, возрастает гибкость макромолекул и наблюдается увеличение прочности клеевых соединений вплоть до 50%-ного содержания акрилонитрила (рис. 1.22). [c.47] Из анализа приведенных данных следует, что для разработки конструкционных фенолокаучуковых клеев целесообразно использовать резольные олигомеры с относительно невысокой скоростью отверждения и сополимеры бутадиена с акрилонитри-лом, содержащие максимальные количества акрилонитрила. [c.47] Склеивание такими клеями производят в течение 120 мин при 150—200 °С и давлении 0,35—1,0 МПа. [c.48] Наряду с высокими прочностными показателями при температурах до 200 °С фенолокаучуковые клеи характеризуются высокой стойкостью к длительному (до 30 000 ч и более) при 150— 200 °С и кратковременному (500—1000 ч) при 300 °С старению. По стойкости к действию воды и различных климатических факторов это лучшие из известных конструкционных клеев. [c.48] К недостаткам клеев этого типа относятся высокое давление при склеивании (до 1,0 МПа) и относительно большое содержание летучих продуктов. [c.48] В условиях длительного старения при 215 °С прочность клеевых соединений на фенолополивинилформальном клее не снижается (рис. 1.24). На прочность клеевых соединений при соотношении фенолоформальдегидной смолы и поливинилформаля 1 1 большое влияние оказывает содержание функциональных групп в ацетале. С увеличением содержания гидроксильных групп и уменьшением числа формальных групп в ацетале разрушающее напряжение при сдвиге возрастает (рис. 1.25). [c.49] Вернуться к основной статье