РАЗДЕЛ 2
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Введение в состав анаэробных клеевых композиций различных добавок позволят придавать им требуемые технологические и эксплуатационные свойства и использовать при сборке конструкций, работающих при различных температурах и давлениях, в контакте с агрессивными средами, в условиях ударных нагрузок, вакуума. Однако выбор целевых добавок в большинстве проводимых исследований осуществляется без учета влияния их химического строения на основные стадии формирования соединений, что не позволяет целенаправленно решать проблему рецептуростроения таких композиций.
В этой связи для решения данной проблемы посредством введения низкомолекулярных каучуков различной структуры основное внимание было уделено их влиянию на протекание основных стадий формирования металлополимерных соединений и их свойств. Данный подход определил выбор соответствующих объектов и методов исследования.
2.1. Объекты исследования
В качестве полимеризационноспособных соединений в анаэробных клеевых композициях использовали промышленновыпускаемые олигоэфиракриалаты (ОЭА), характеристика которых приведена в таблице 2.1.
Применение олигомерных вместо мономерных полимеризационноспособных соединений позволяет повысить вязкость анаэробных клеевых композиций на их основе и уменьшить вытекание композиций из зазоров соединений.
Инициаторами полимеризации ОЭА служили перекиси и гидроперекиси различного химического строения (табл. 2.2). Ускорителями процесса разложения инициаторов являлись азотсодержащие эпоксидные смолы
Таблица 2.1
Характеристика олигоэфиракрилатов
Название (марка), ТУХимическая формула Краткая характеристика Три(оксиэтилен)-?????- диметакри-лат
(ТГМ-3)
ТУ 2226-235-04873044-2002
Молекулярная масса
286 г/моль, плотность
(при 293К) - 1092 кг/м3, показатель преломления
(при 293 К) nD = 1,4621, функциональность - 4?????- диметакри-лат(бис-три-этиленгли-
коль)фталат
(МГФ-9)
ТУ 113-00-05761643-27-92
Молекулярная масса
566 г/моль, плотность
(при 293 К) - 1165 кг/м3, показатель преломления
(при 293 К) nD = 1,4891, функциональность - 4?????- диметакри-лат(бис-этилен-гликоль)фталат
(МГФ-1)
ТУ 2246-232-04873044-2002
Молекулярная масса
390 г/моль, плотность
(при 293 К) - 1165 кг/м3, показатель преломления
(при 293 К) nD = 1,4929, функциональность - 4
Продолжение таблицы 2.1
Название (марка), ТУХимическая формула Краткая характеристика ?????- диметакри-лат(бис-диэтилен-гликоль)фталат
(МДФ-1)Молекулярная масса
478 г/моль, плотность
(при 293 К) - 1165 кг/м3, показатель преломления
(при 293 К) nD = 1,4930, функциональность - 4
Таблица 2.2
Характеристика инициаторов полимеризации
НаименованиеХимическая формула Краткая характеристика Перекись
бензоила
ГОСТ 14888-78
Белые кристаллы; молекулярная масса 242 г/моль; трудно растворима в воде; содержание активного кислорода - 6,7% мас.; tпл.=106-108°С (распадается со вспышкой)Перекись дикумилаПорошок белого цвета; молекулярная масса 270 г/моль; растворяется в эфире, ацетоне; содержание активного кислорода - 5,9% мас.; tраз.=135°С
Продолжение таблицы 2.2
НаименованиеХимическая формула Краткая характеристика 1,3-ди-трет-бутил-пероксиэфир пиромеллитовой кислоты
Порошок белого цвета; молекулярная масса 398 г/моль; растворяется в эфире, ацетоне, хлороформе; содержание активного кислорода - 8,1% мас.; tраз.=130-140°С 1,1-ди-трет-бутил-перокси-3,3,5- триметилгексан
(тригонокс) Жидкость; молекулярная масса
302 г/моль; растворяется в бензоле, толуоле, спирте; содержание активного кислорода - 10,57% мас.; tвсп.=115°СПара-гидро-пероксиизопро-пил-трет-бутил-пероксиизопро-пилбензол
Порошок белого цвета; молекулярная масса 282 г/моль; растворяется в полярных растворителях; содержание активного кислорода - 11,33% мас.; tплав.=56°СПара-гидрокси-изопропил-гидро-пероксиизо-пропилбензол
Порошок белого цвета; молекулярная масса 210 г/моль; содержание активного кислорода - 7,6% мас.
Таблица 2.3
Характеристика эпоксидных смол
Марка, ТУХимическая формула Краткая характеристика ЭД-20
ТУ 2225-154-05011907-97Вязкая жидкость, содержание эпоксидных групп 21,5% мас., ионов хлора 0,02% мас., общего хлора 0,4% мас., летучих 0,4% мас.ЭА
ТУ 2225-546-00203521-98
Низковязкая жидкость желтого цвета, содержание эпоксидных групп 34,0% мас., ионов хлора 0,02% мас., общего хлора 0,5% мас., летучих 0,6% мас.УП-610
ТУ 2225-546-00203521-98Вязкая жидкость вишневого цвета, содержание эпоксидных групп 37,5% мас., ионов хлора 0,02% мас., летучих 0,45% мас.УП-691
ТУ 84-415-118-85Вязкая жидкость желтого цвета, содержание эпоксидных групп 25,0% мас., ионов хлора 0,1% мас., летучих 0,8% мас.ЭХД
ТУ 2225-512-00203521-94Вязкая жидкость, содержание эпоксидных групп 27,8% мас.,
общего хлора 0,58% мас., летучих 0,41% мас.
(табл. 2.3.), введение которых в состав композиций было обусловлено как влиянием третичных атомов азота на процесс разложения инициатора полимеризации, так и возможным участием активных эпоксидных групп в процессах формирования адгезионных связей с поверхностными группами субстратов. Эффективность действия азотсодержащих эпоксидных смол сравнивали с одним из широко применяемых в составах анаэробных клеевых композиций третичных аминов - N,N-диметиланилином, который по своей структуре близок к используемым эпоксидным смолам ЭА, УП-610. Для сравнения также применяли наиболее распространенную эпоксидную смолу ЭД-20, которая не содержит атомов азота.
Целевыми добавками служили низкомолекулярные каучуки различной химической структуры (табл. 2.4), выпускаемые в промышленных условиях (СКД-КТР, СКД-ГТР, СКН-8 ГТР, СКН-14 ГТР, СКД-1 и др.), а также синтезированные в опытно-промышленных условиях ФГУП НИИ синтетического каучука им. акад. Лебедева, г. Санкт-Петербург