Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2618031C1 - Metal-polymer composition - Google Patents

Metal-polymer composition Download PDF

Info

Publication number
RU2618031C1
RU2618031C1 RU2016121831A RU2016121831A RU2618031C1 RU 2618031 C1 RU2618031 C1 RU 2618031C1 RU 2016121831 A RU2016121831 A RU 2016121831A RU 2016121831 A RU2016121831 A RU 2016121831A RU 2618031 C1 RU2618031 C1 RU 2618031C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
composition
polymer composition
defects
epoxy
Prior art date
Application number
RU2016121831A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Николаевич Каблов
Вера Аркадьевна Кузнецова
Георгий Геннадьевич Шаповалов
Виктор Владимирович Емельянов
Людмила Викторовна Семенова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ")
Priority to RU2016121831A priority Critical patent/RU2618031C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618031C1 publication Critical patent/RU2618031C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/34Filling pastes

Landscapes

  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: when casting the parts from aluminium alloys, along with permissible defects, there are separate pores and cavities with the depth of 1-3 mm, which are unacceptable according to the parts operation conditions. The development of high-speed aviation renders new requirements to the aircrafts external surfaces quality. For leveling the aircrafts outer surface, the filling materials are widely used. The filling materials are used to level the cracks, gaps, steps on the outer surface of the aircraft, as well as the unevenness in the places of fastening joints. The result of the proposed invention is the development of the metal-polymer composition with high adhesion to the surface, increased impact strength, elasticity while tension at the operating temperatures from -60 up to 150°C, as well as good technological characteristics and low shrinkage when curing the composition. The proposed invention usage for the leveling of such surface defects as steps, gap in the skin joints, unevenness in the places of fastening joints, greatly facilitates the fitting of the parts during assembly, and also contributes to the aerodynamic characteristics increase and to the anti-corrosion products protection reliability increase.
EFFECT: using of high-strength filling material, when sealing the casting defects, contributes to the part durability due to the fact, that the cured layer of the metal-polymer composition, having the high strength, slows down the microcracks growth, occurring when casting defects are formed.
3 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области наполненных полимерных композиций на основе эпоксидных олигомеров для выравнивания внешней поверхности самолетов.The invention relates to the field of filled polymer compositions based on epoxy oligomers for leveling the outer surface of aircraft.

При отливке деталей из алюминиевых сплавов наряду с допустимыми дефектами встречаются отдельные поры и раковины глубиной 1-3 мм, которые по условиям работы деталей недопустимы.When casting parts from aluminum alloys, along with permissible defects, there are individual pores and sinks with a depth of 1-3 mm, which are unacceptable under the working conditions of the parts.

Развитие высокоскоростной авиации предъявляет новые требования к качеству внешних поверхностей самолетов. Для выравнивания внешней поверхности летательных аппаратов широко применяются шпатлевочные материалы. Шпатлевочные материалы применяются для выравнивания щелей, зазоров, ступенек на внешней поверхности самолета, а также неровностей в местах крепежных соединений.The development of high-speed aviation places new demands on the quality of the outer surfaces of aircraft. Putty materials are widely used to level the outer surface of aircraft. Putty materials are used to align cracks, gaps, steps on the outer surface of the aircraft, as well as irregularities in places of fixing joints.

Шпатлевочные материалы, применяемые для выравнивания внешней поверхности самолетов, должны обладать высокими механическими характеристиками, устойчивостью к термоудару, сохранять свои прочностные характеристики даже при повышенных температурах (аэродинамический нагрев) и знакопеременных динамических нагрузках, которые испытывают конструкции летательных аппаратов при эксплуатации.Filling materials used to level the outer surface of airplanes must have high mechanical characteristics, resistance to thermal shock, maintain their strength characteristics even at elevated temperatures (aerodynamic heating) and alternating dynamic loads experienced by aircraft structures during operation.

Шпатлевочные материалы, применяемые для выравнивания внешнего контура летательных аппаратов, должны обладать высокой адгезией к алюминиевым сплавам, высокой механической прочностью при температурах эксплуатации, обеспечивать надежное заполнение зазоров между деталями, обладать устойчивостью к вибрации и удару, обеспечить хорошие декоративные и аэродинамические свойства поверхности.Putty materials used to level the external contour of aircraft should have high adhesion to aluminum alloys, high mechanical strength at operating temperatures, ensure reliable filling of gaps between parts, be resistant to vibration and shock, and provide good decorative and aerodynamic surface properties.

Известен состав шпатлевки для выравнивания металлических и неметаллических поверхностей, включающий ненасыщенный полиэфир, пигмент, аэросил, ускоритель, катализатор (50% паста пероксида бензоила), стирол, нефтеполимерную лакокрасочную смолу с молекулярной массой 1500-20000 и наполнитель (SU 1712376 A1, C09D 5/34, опубл. 15.02.1992).A known filler composition for leveling metal and nonmetallic surfaces, including unsaturated polyester, pigment, aerosil, accelerator, catalyst (50% benzoyl peroxide paste), styrene, oil-polymer paint and varnish resin with a molecular weight of 1500-20000 and a filler (SU 1712376 A1, C09D 5 / 34, publ. 02.15.1992).

Недостатками указанной композиции является невысокая жизнеспособность композиции, что делает ее недостаточно технологичной при нанесении, поскольку высокая жизнеспособность шпатлевки после смешения с отвердителем обеспечивает стабильность свойств материала на протяжении технологического цикла нанесения его на поверхность, а также высокая жесткость получаемого шпатлевочного слоя.The disadvantages of this composition is the low viability of the composition, which makes it not technologically advanced when applied, since the high viability of the putty after mixing with the hardener ensures the stability of the properties of the material throughout the technological cycle of applying it to the surface, as well as the high rigidity of the resulting putty layer.

Известна эпоксидная шпатлевка, которая может использоваться для выравнивания дефектов поверхности и заделки вмятин, включающая эпоксидную диановую смолу, пластификатор (поливинилбутиральную пленку), отвердитель аминного типа, изоборниловый эфир, алюминиевую пудру или графит, а также спирт или эфирсодержащий растворитель (RU 2000307 C1, C09D 163/00, опубл. 07.09.1993).Known epoxy putty, which can be used to smooth out surface defects and seal dents, including epoxy Diane resin, a plasticizer (polyvinyl butyral film), an amine-type hardener, isobornyl ether, aluminum powder or graphite, as well as alcohol or an ether-containing solvent (RU09307 C1 163/00, published on September 7, 1993).

Недостатком этой шпатлевки является недостаточно высокая адгезия к анодированным алюминиевым сплавам, а также невысокая механическая прочность и эластичность шпатлевочного слоя.The disadvantage of this putty is the insufficiently high adhesion to the anodized aluminum alloys, as well as the low mechanical strength and elasticity of the putty layer.

Известна шпатлевка для выравнивания металлической поверхности кузова автомобилей, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель - агидол АФ-2 или АФ-2М, двуокись титана, барит, олигоэфирэпоксид (лапроксид), морфолиновую смолу (RU 1781262 A1, C09D 5/34, опубл. 15.12.1992).Known putty for leveling the metal surface of the car body, including epoxy Dianova resin, hardener - agidol AF-2 or AF-2M, titanium dioxide, barite, oligoester (laproxide), morpholine resin (RU 1781262 A1, C09D 5/34, publ. .1992).

Недостатком шпатлевки является присутствие растворителя в рецептуре шпатлевки, что приводит к усадке шпатлевочного слоя, образованию внутренних напряжений, повышению жесткости.The disadvantage of putty is the presence of a solvent in the filler formulation, which leads to shrinkage of the putty layer, the formation of internal stresses, and increased rigidity.

Известен способ заделки дефектов (RU 2084323 C1, В23Р 6/00, опубл. 20.07.1997), к которым предъявляются требования по герметичности. Сущность изобретения состоит в следующем. Дефект заполняют герметизирующей композицией, включающей анаэробный герметик на основе олигоэфиракрилата, эпоксидную смолу, отвердитель аминного типа и железосодержащий металлический порошок в количестве, обеспечивающем тиксотропное состояние композиции.A known method of sealing defects (RU 2084323 C1, B23P 6/00, publ. 20.07.1997), which are required for tightness. The invention consists in the following. The defect is filled with a sealing composition comprising an anaerobic sealant based on oligoester acrylate, an epoxy resin, an amine-type hardener and an iron-containing metal powder in an amount that ensures the thixotropic state of the composition.

Существенным недостатком данного способа заделки дефектов является наличие в рецептуре композиции железосодержащего металлического порошка, поэтому данная композиция не может применяться для алюминиевых сплавов, поскольку контакт алюминия с железосодержащим порошком может способствовать развитию коррозии.A significant disadvantage of this method of sealing defects is the presence in the formulation of the composition of iron-containing metal powder, therefore, this composition cannot be used for aluminum alloys, since the contact of aluminum with iron-containing powder can contribute to the development of corrosion.

Известен способ заделки дефектов на изделии (SU 1840497 A1, В23Р 6/00, опубл. 27.03.2007), который включает нанесение на дефекты слоя герметика Анатерм-ly, затем наносят второй слой герметика, в который предварительно вводят пыль из медьсодержащих сплавов, до полного заполнения объема дефектов, после чего подвергают термообработке при температуре 60-120°С.A known method of sealing defects on the product (SU 1840497 A1, B23P 6/00, publ. 03/27/2007), which involves applying a layer of sealant Anaterm-ly to the defects, then apply a second layer of sealant, into which the dust from copper-containing alloys is preliminarily added, complete filling of the defect volume, after which it is subjected to heat treatment at a temperature of 60-120 ° C.

Недостатком данного способа является применение дополнительного герметизирующего слоя, а также необходимость термообработки для отверждения смеси, кроме того, контакт алюминия с медьсодержащим сплавом в процессе эксплуатации может вызвать коррозию алюминиевого сплава.The disadvantage of this method is the use of an additional sealing layer, as well as the need for heat treatment to cure the mixture, in addition, the contact of aluminum with a copper-containing alloy during operation can cause corrosion of the aluminum alloy.

Известна теплостойкая клеевая композиция (RU 2276679 C1, C09J 161/14, опубл. 20.05.2006), обладающая высокой прочностью, включающая новолачную фенолоформальдегидную смолу, резольную фенолоформальдегидную смолу, кремнийорганический олигомер - гидроксилсодержащий титанкремнийорганический олигомер или метилфенилспиросилоксановый олигомер в виде раствора в ацетоне, органический растворитель - этиловый спирт, а также наполнители - порошок алюминиевый и бор аморфный. Следует отметить, что указанная композиция обладает высокой теплостойкостью, адгезионной прочностью, а также механической прочностью.Known heat-resistant adhesive composition (RU 2276679 C1, C09J 161/14, publ. 05/20/2006), which has high strength, including novolac phenol-formaldehyde resin, rezol phenol-formaldehyde resin, organosilicon oligomer - hydroxyl-containing organosilane oligomer oxymene or methyl-oligomeromethyl solvent - ethyl alcohol, as well as fillers - aluminum powder and amorphous boron. It should be noted that this composition has high heat resistance, adhesive strength, as well as mechanical strength.

Недостатком данной композиции является наличие летучих компонентов, что допускает образование пор при формировании слоя, снижающих прочностные и влагозащитные свойства.The disadvantage of this composition is the presence of volatile components, which allows the formation of pores during the formation of the layer, reducing the strength and moisture protection properties.

Известна эпоксидная шпатлевка (RU 2100394 C1, C09D 5/34, опубл. 27.12.1997) для заделки глубоких и мелких дефектов на различных поверхностях, которые эксплуатируются в зоне воздействия повышенной влажности.Known epoxy putty (RU 2100394 C1, C09D 5/34, publ. 12/27/1997) for sealing deep and shallow defects on various surfaces that are operated in the area of exposure to high humidity.

Недостатками данной шпатлевки являются невысокие механические характеристики, а также невысокая теплостойкость, обусловленная тем, что в качестве модификатора шпатлевка содержит дибутилфталат, который, повышая эластичность полимерной композиции, снижает температуру его стеклования, что приводит к снижению твердости и теплостойкости.The disadvantages of this putty are low mechanical characteristics, as well as low heat resistance, due to the fact that the putty contains dibutyl phthalate as a modifier, which, increasing the elasticity of the polymer composition, reduces its glass transition temperature, which leads to a decrease in hardness and heat resistance.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения, принятым за прототип, является эпоксидная шпатлевка (SU 410063, C09D 5/34, опубл. 05.01.1974), которая может быть использована для отделки поверхностей летательных аппаратов с целью повышения аэродинамических и декоративных свойств следующего состава, мас.ч.:The closest analogue of the present invention, adopted as a prototype, is an epoxy putty (SU 410063, C09D 5/34, publ. 05.01.1974), which can be used for surface treatment of aircraft in order to increase the aerodynamic and decorative properties of the following composition, wt. hours:

Эпоксидная смолаEpoxy resin 100,0100.0 ПолиэтиленполиамидPolyethylene polyamide 50,0-70,050.0-70.0 Алюминиевый порошок сферическойSpherical Aluminum Powder формы с удельной поверхностьюspecific surface shapes 1550-1740 см21550-1740 cm 2 / g 200,0-500,0200.0-500.0

Недостатком данной шпатлевки является недостаточно высокая прочность при ударе, невысокая эластичность, а также недостаточная технологичность (имеет место стекание шпатлевки с вертикальных поверностей при формировании слоя), кроме того, алюминиевый порошок с удельной поверхностью 1550-1740 см2/г не способствует образованию равномерно упрочненной мелкодисперсной структуры шпатлевки.The disadvantage of this putty is not enough high impact strength, low elasticity, and lack of manufacturability (there is a drainage of putty from vertical surfaces when forming a layer), in addition, aluminum powder with a specific surface area of 1550-1740 cm 2 / g does not contribute to the formation of uniformly hardened fine-grained filling structure.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка металлополимерной композиции с высокой адгезией к поверхности, повышенной прочностью при ударе, эластичностью при растяжении при температурах эксплуатации от -60 до +150°С, а также хорошими технологическими характеристиками и низкой усадкой при отверждении композиции.The technical result of the invention is the development of a metal-polymer composition with high adhesion to the surface, increased strength upon impact, tensile elasticity at operating temperatures from -60 to + 150 ° C, as well as good technological characteristics and low shrinkage during curing of the composition.

Для достижения поставленного технического результата предложена металлополимерная композиция для выравнивания внешних поверхностей летательных аппаратов или для заделки дефектов алюминиевого и магниевого литья, включающая полимерное связующее, отвердитель, структурообразующий наполнитель, причем композиция дополнительно содержит волокнистый наполнитель, при этом в качестве полимерного связующего композиция содержит диановую эпоксидную смолу массовой долей эпоксидных групп от 16 до 23% или эпоксикремнийорганическую смолу с массовой долей эпоксидных групп от 12 до 14%, в качестве отвердителя - полиаминоамид (низкомолекулярный полиамид) с молекулярной массой от 2200 до 2500, а в качестве структурообразующего наполнителя - алюминиевый порошок с удельной поверхностью 1880-2300 см2/г при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:To achieve the technical result, a metal-polymer composition for leveling the outer surfaces of aircraft or for sealing defects in aluminum and magnesium casting is proposed, including a polymer binder, hardener, structure-forming filler, the composition additionally containing a fibrous filler, and the composition contains a diane epoxy resin as a polymer binder mass fraction of epoxy groups from 16 to 23% or epoxy silicone resin with mass nd fraction of epoxy groups of 12 to 14%, as hardener - polyaminoamide (low molecular weight polyamide) with a molecular weight of from 2200 to 2500, and as a nucleating filler - aluminum powder with a specific surface area of 1880-2300 cm 2 / g at the following ratio, parts by weight:

диановая эпоксидная смола массовой долей эпоксидных групп от 16 до 23% или эпоксикремнийорганическая смола с массовой долей эпоксидных групп от 12 до 14%Diane epoxy resin with a mass fraction of epoxy groups from 16 to 23% or epoxy silicone with a mass fraction of epoxy groups from 12 to 14% 90,0-110,090.0-110.0 полиаминоамид с молекулярной массойmolecular weight polyaminoamide от 2200 до 2500from 2200 to 2500 55,0-80,055.0-80.0 алюминиевый порошок с удельнойaluminum powder with specific поверхностью 1880 - 2300 см2surface of 1880 - 2300 cm 2 / g 80,0-300,080.0-300.0 волокнистый наполнительfiberfill 10,0-120,010.0-120.0

Предпочтительно, металлополимерная композиция может содержать волокнистый наполнитель, выбранный из группы: природный либо искусственный силикат магния, или алюминия, или кальция или их смеси.Preferably, the metal-polymer composition may contain a fibrous filler selected from the group: natural or artificial silicate of magnesium, or aluminum, or calcium, or a mixture thereof.

Предпочтительно, металлополимерная композиция может содержать модификатор - бутидиенакрилонитрильный карбоксилатный каучук с молекулярной массой от 20000 до 30000 в количестве от 8,0 до 15,0 мас.ч.Preferably, the metal-polymer composition may contain a modifier - butadiene acrylonitrile carboxylate rubber with a molecular weight of from 20,000 to 30,000 in an amount of from 8.0 to 15.0 wt.h.

Применение предлагаемого изобретения для выравнивания таких дефектов поверхности, как ступеньки, зазор в стыках обшивки, неровности в местах крепежных соединений, значительно облегчает подгонку деталей при сборке, а также способствует повышению аэродинамических характеристик и повышению надежности антикоррозионной защиты изделий.The use of the present invention for the alignment of surface defects such as steps, the gap at the joints of the sheathing, unevenness in the places of fastening joints, greatly facilitates the fitting of parts during assembly, and also improves aerodynamic characteristics and improves the reliability of corrosion protection of products.

Дополнительным преимуществом предлагаемого изобретения является возможность использования указанного состава для заделки дефектов алюминиевого и магниевого литья (раковин, крупных пор и др. дефектов).An additional advantage of the invention is the ability to use the specified composition for sealing defects in aluminum and magnesium casting (sinks, large pores, and other defects).

Применение высокопрочного шпатлевочного материала при заделке дефектов литья способствует повышению долговечности детали за счет того, что отвержденный слой металлополимерной композиции, обладая высокой прочностью, замедляет рост микротрещин, возникающих при образовании дефектов литья.The use of high-strength filler material for sealing casting defects increases the durability of the part due to the fact that the cured layer of the metal-polymer composition, having high strength, slows down the growth of microcracks arising from the formation of casting defects.

Применение диановых эпоксидных олигомеров с содержанием эпоксидных групп от 16 до 23% и эпоскикремнийорганических смол СЭДМ-1 и СЭДМ-2 с содержанием эпоксидных групп от 12 до 14%, обладающих исключительными свойствами (отсутствием летучих, способностью отверждаться при комнатной температуре с образованием полимерных композиций), позволяет получить полимерные покрытия с высокой адгезией к металлическим и неметаллическим поверхностям и высокой химической стойкостью.The use of diane epoxy oligomers with an epoxy content of 16 to 23% and organosilicon resins SEDM-1 and SEDM-2 with an epoxy content of 12 to 14%, which have exceptional properties (no volatiles, the ability to cure at room temperature to form polymer compositions) , allows to obtain polymer coatings with high adhesion to metal and nonmetallic surfaces and high chemical resistance.

Применяемый в качестве отвердителя низкомолекулярный полиамид - полиаминоамид, имеющий разветвленное строение, выполняет одновременно функцию отвердителя и пластификатора. Предлагаемый состав обладает высокой эластичностью за счет применения экспериментально отработанного с избытком (20%) количества полиамида, который в данной композиции используется как пластификатор. Введение дополнительно 20% от расчетного значения полиаминоамида не влияет на процессы структурообразования полимерной матрицы и не ухудшает качества шпатлевочного слоя, при этом увеличивается его эластичность и повышается термостойкость.The low molecular weight polyamide used as a hardener - polyaminoamide having a branched structure, simultaneously performs the function of hardener and plasticizer. The proposed composition has high elasticity due to the use of experimentally tested with an excess (20%) of the amount of polyamide, which in this composition is used as a plasticizer. The introduction of an additional 20% of the calculated value of polyaminoamide does not affect the structure formation processes of the polymer matrix and does not impair the quality of the putty layer, while increasing its elasticity and increasing heat resistance.

Применение в качестве структурообразующего наполнителя мелкодисперсного алюминиевого порошка сферической формы с удельной поверхностью (1880-2300) см2/г способствует образованию равномерно упрочненной мелкодисперсной структуры металлополимерной композиции, обладающей высокой адгезионной прочностью, эластичностью, устойчивостью к термоперепадам (-60…+150)°С, высокой адгезией, водостойкостью. Применение алюминиевого порошка с высокой степенью дисперсности позволяет получить более плотную структуру отвержденного материала, обладающего высокой прочностью и устойчивостью к динамическим нагрузкам при эксплуатации авиационной техники. В результате образуется металлополимерная решетка с оптимальным соотношением прочности и пластичности.The use of finely dispersed spherical aluminum powder with a specific surface area (1880-2300) cm 2 / g as a structure-forming filler promotes the formation of a uniformly hardened finely dispersed structure of a metal-polymer composition with high adhesive strength, elasticity, and resistance to thermal drops (-60 ... + 150) ° С high adhesion, water resistance. The use of aluminum powder with a high degree of dispersion allows to obtain a denser structure of the cured material, which has high strength and resistance to dynamic loads during the operation of aircraft. The result is a metal-polymer lattice with an optimal ratio of strength and ductility.

Для улучшения технологических свойств композиция содержит волокнистый наполнитель, в частности природный либо искусственный силикат магния, или алюминия, или кальция или их смеси.To improve technological properties, the composition contains a fibrous filler, in particular natural or artificial silicate of magnesium, or aluminum, or calcium, or a mixture thereof.

В случае необходимости получения более эластичной шпатлевки для выравнивания внешней поверхности в зонах, подвергающихся знакопеременным нагрузкам, состав композиции может дополнительно содержать модификатор - бутидиенакрилонитрильный карбоксилатный каучук с молекулярной массой от 20000 до 30000 в количестве от 8,0 до 15,0 масс. ч.If it is necessary to obtain a more flexible putty for leveling the outer surface in areas subjected to alternating loads, the composition may additionally contain a modifier - butadiene acrylonitrile carboxylate rubber with a molecular weight of from 20,000 to 30,000 in an amount of from 8.0 to 15.0 mass. hours

Отсутствие летучих растворителей в составе металлополимерной композиции позволяет получить шпатлевочный слой с минимальной усадкой.The absence of volatile solvents in the composition of the metal-polymer composition allows to obtain a putty layer with minimal shrinkage.

Предлагаемая композиция обладает высокой адгезионной прочностью, прочностью при сдвиге, эластичностью, устойчивостью к вибрации и динамическим нагрузкам, а также влагостойкостью и может эксплуатироваться в интервале температур от -60 до +150°С.The proposed composition has high adhesive strength, shear strength, elasticity, resistance to vibration and dynamic loads, as well as moisture resistance and can be operated in the temperature range from -60 to + 150 ° C.

Примеры осуществления изобретения.Examples of carrying out the invention.

Пример №1Example No. 1

В смеситель с быстроходной мешалкой загружали предварительно подогретую эпоксидную диановую смолу, алюминиевый сферический порошок, волокнистый наполнитель (силикат магния, силикат алюминия, силикат кальция), а при необходимости получения более эластичного состава раствор бутадиенакрилонитрильного карбоксилатного каучука. Смесь перемешивали при помощи быстроходной мешалки до получения однородной массы.A preheated epoxy diane resin, aluminum spherical powder, fibrous filler (magnesium silicate, aluminum silicate, calcium silicate), and, if necessary, a more elastic composition solution of butadiene acrylonitrile carboxylate rubber were loaded into the mixer with a high-speed mixer. The mixture was stirred using a high-speed mixer until a homogeneous mass.

Пример 2Example 2

В смеситель с быстроходной мешалкой загружали предварительно подогретую эпоксикремнийорганическую смолу, алюминиевый сферический порошок, волокнистый наполнитель (силикат магния, силикат алюминия, силикат кальция), а при необходимости получения более эластичного состава раствор бутадиенакрилонитрильного карбоксилатного каучука. Смесь перемешивали при помощи быстроходной мешалки до получения однородной массы.A pre-heated epoxy-silicone resin, aluminum spherical powder, a fibrous filler (magnesium silicate, aluminum silicate, calcium silicate), and, if necessary, a more elastic composition solution of butadiene-acrylonitrile carboxylate rubber were loaded into the mixer with a high-speed mixer. The mixture was stirred using a high-speed mixer until a homogeneous mass.

Перед применением в полученный полуфабрикат шпатлевки добавляли отвердитель - низкомолекулярный полиамид, перемешивали и наносили на образцы для проведения испытаний.Before use, a hardener, a low molecular weight polyamide, was added to the obtained putty semi-finished product, mixed and applied to the samples for testing.

Составы по примерам 3-5 изготавливали аналогично примеру 1.The compositions of examples 3-5 were made analogously to example 1.

Пример №6 (прототип)Example No. 6 (prototype)

Алюминиевый порошок загружают в мешалку и добавляют эпоксидную смолу, перемешивают до получения однородного продукта. Перед употреблением в него добавляют полиэтиленполиамид ПО-300.Aluminum powder is loaded into the mixer and epoxy resin is added, mixed until a homogeneous product is obtained. Before use, polyethylene polyamide PO-300 is added to it.

Составы предлагаемой композиции для получения металлополимерной композиции (шпатлевки) и состав композиции, известной из прототипа, приведены в таблице 1.The compositions of the proposed composition to obtain a metal-polymer composition (putty) and the composition of the composition known from the prototype are shown in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Из предлагаемой композиции по примерам 1-5, а также из композиции, известной из прототипа, были получены покрытия толщиной 300-350 мкм на алюминиевом сплаве Д16 АТ Ан.Окс.нхр.From the proposed composition according to examples 1-5, as well as from the composition known from the prototype, coatings 300-350 μm thick on aluminum alloy D16 AT An.Ox.nhr were obtained.

Отверждение шпатлевочного слоя проводили при температуре (20±5)°С в течение 24 ч. Определяли толщину слоя шпатлевки, адгезию по ГОСТ 15140 в исходном состоянии и после увлажнения в течение 10 суток, а также адгезионную прочность при отрыве в соответствии с ISO 4624. Прочность при ударе по ГОСТ 4765 и растяжении по ГОСТ 29309, адгезионную прочность при отрыве определяли на металле в соответствии с ГОСТ 4765, ГОСТ 29309 в исходном состоянии и после термоциклирования (от -60 до +150)°С в течение 10 циклов. Определены прочность (σр) при разрыве и относительные удлинения (εр) свободных пленок шпатлевок по примерам по ГОСТ 18299. Полученные результаты приведены в таблице 2.The curing of the putty layer was carried out at a temperature of (20 ± 5) ° С for 24 hours. The thickness of the putty layer, adhesion according to GOST 15140 in the initial state and after wetting for 10 days, as well as the adhesive strength at break in accordance with ISO 4624 were determined. The impact strength according to GOST 4765 and tensile according to GOST 29309, the adhesive strength at break was determined on the metal in accordance with GOST 4765, GOST 29309 in the initial state and after thermal cycling (from -60 to +150) ° C for 10 cycles. The tensile strength (σ p ) at break and the relative elongations (ε p ) of the free putty films were determined by the examples according to GOST 18299. The results are shown in table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Как видно из приведенных примеров, применение предлагаемой металлополимерной композиции для выравнивания поверхности и заделки дефектов литья позволяет обеспечить высокие адгезионные характеристики, шпатлевочный слой на основе металлополимерной композиции обладает высокими прочностными свойствами, достаточно высокой эластичностью и термостойкостью. Применение металлополимерной композиции позволяет обеспечить надежное заполнение зазоров между деталями, устойчивость к вибрации и удару, а также обеспечить хорошие декоративные свойства поверхности при нанесении лакокрасочных покрытий, применяемых для окраски внешней поверхности летательных аппаратов.As can be seen from the above examples, the use of the proposed metal-polymer composition to smooth the surface and seal casting defects allows for high adhesion characteristics, the putty layer based on the metal-polymer composition has high strength properties, sufficiently high elasticity and heat resistance. The use of a metal-polymer composition allows for reliable filling of gaps between parts, resistance to vibration and shock, as well as providing good decorative surface properties when applying paint coatings used to paint the outer surface of aircraft.

Применение предлагаемого состава полимерной композиции позволяет повысить температуру эксплуатации на 70°С, а также повысить в 3 раза прочность при ударе и прочность при растяжении (эластичность) шпатлевочного слоя, что позволит использовать его для выравнивания щелей, зазоров, ступенек на внешней поверхности самолета, а также неровностей в местах крепежных соединений, заделки дефектов литья элементов конструкций, которые при эксплуатации испытывают высокие динамические знакопеременные нагрузки.The use of the proposed composition of the polymer composition can increase the operating temperature by 70 ° C, as well as increase by 3 times the impact strength and tensile strength (elasticity) of the filler layer, which will allow it to be used to align cracks, gaps, steps on the outer surface of the aircraft, and as well as irregularities in the places of fastening joints, sealing of casting defects of structural elements, which during operation experience high dynamic alternating loads.

Claims (4)

1. Металлополимерная композиция для выравнивания внешних поверхностей летательных аппаратов или для заделки дефектов алюминиевого и магниевого литья, включающая полимерное связующее, отвердитель, структурообразующий наполнитель, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит волокнистый наполнитель, при этом в качестве полимерного связующего композиция содержит диановую эпоксидную смолу массовой долей эпоксидных групп от 16 до 23% или эпоксикремнийорганическую смолу с массовой долей эпоксидных групп от 12 до 14%, в качестве отвердителя - полиаминоамид с молекулярной массой от 2200 до 2500, в качестве структурообразующего наполнителя - алюминиевый порошок с удельной поверхностью 1880-2300 см2/г при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:1. Metal-polymer composition for aligning the outer surfaces of aircraft or for sealing defects in aluminum and magnesium casting, including a polymer binder, hardener, structure-forming filler, characterized in that the composition further comprises a fibrous filler, while the composition contains a diane epoxy resin as a polymer binder the proportion of epoxy groups from 16 to 23% or an epoxy silicone resin with a mass fraction of epoxy groups from 12 to 14%, as erditelya - polyaminoamide with a molecular weight of from 2200 to 2500 as a nucleating filler - aluminum powder with a specific surface area of 1880-2300 cm 2 / g at the following component ratio, mass parts .: диановая эпоксидная смола массовой долейdiane epoxy resin mass fraction эпоксидных групп от 16 до 23% илиepoxy groups from 16 to 23% or эпоксикремнийорганическая смола с массовойorganosilicon resin with mass долей эпоксидных групп от 12 до 14%fractions of epoxy groups from 12 to 14% 90,0-110,090.0-110.0 полиаминоамид с молекулярной массойmolecular weight polyaminoamide от 2200 до 2500from 2200 to 2500 55,0-80,055.0-80.0 алюминиевый порошок с удельнойaluminum powder with specific поверхностью 1880-2300 см2the surface of 1880-2300 cm 2 / g 80,0-300,080.0-300.0 волокнистый наполнительfiberfill 10,0-120,010.0-120.0
2. Металлополимерная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что волокнистый наполнитель выбран из группы: природный либо искусственный силикат магния, силикат алюминия, силикат кальция или их смеси.2. The metal-polymer composition according to claim 1, characterized in that the fibrous filler is selected from the group: natural or artificial magnesium silicate, aluminum silicate, calcium silicate, or mixtures thereof. 3. Металлополимерная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит модификатор - бутидиенакрилонитрильный карбоксилатный каучук с молекулярной массой от 20000 до 30000 в количестве от 8,0 до 15,0 мас.ч.3. The metal-polymer composition according to claim 1, characterized in that it further comprises a modifier - butadiene acrylonitrile carboxylate rubber with a molecular weight of from 20,000 to 30,000 in an amount of from 8.0 to 15.0 wt.h.
RU2016121831A 2016-06-02 2016-06-02 Metal-polymer composition RU2618031C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121831A RU2618031C1 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Metal-polymer composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121831A RU2618031C1 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Metal-polymer composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618031C1 true RU2618031C1 (en) 2017-05-02

Family

ID=58697730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121831A RU2618031C1 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Metal-polymer composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618031C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU410063A1 (en) * 1972-01-04 1974-01-05
RU2000307C1 (en) * 1991-02-04 1993-09-07 Государственное предпри тие "Завод им.Я.М.Свердлова" Spackling composition
RU2100394C1 (en) * 1992-07-10 1997-12-27 Арендное предприятие - Ярославский научно-исследовательский институт "Спектр ЛК" Epoxy putty
RU2209218C2 (en) * 2001-05-04 2003-07-27 Симонов Владимир Федорович Heat-resistant epoxy-organosilicon matrix for manufacturing layered composites based on glass, carbon, boron, and organic fibers
EP2036944A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-18 SOLVAY (Société Anonyme) Polymer compositions
RU2543871C2 (en) * 2009-04-24 2015-03-10 Хантсман Эдванст Матириалз (Свитзеленд) Гмбх Method of obtaining chemically stable press-moulds and instruments

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU410063A1 (en) * 1972-01-04 1974-01-05
RU2000307C1 (en) * 1991-02-04 1993-09-07 Государственное предпри тие "Завод им.Я.М.Свердлова" Spackling composition
RU2100394C1 (en) * 1992-07-10 1997-12-27 Арендное предприятие - Ярославский научно-исследовательский институт "Спектр ЛК" Epoxy putty
RU2209218C2 (en) * 2001-05-04 2003-07-27 Симонов Владимир Федорович Heat-resistant epoxy-organosilicon matrix for manufacturing layered composites based on glass, carbon, boron, and organic fibers
EP2036944A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-18 SOLVAY (Société Anonyme) Polymer compositions
RU2543871C2 (en) * 2009-04-24 2015-03-10 Хантсман Эдванст Матириалз (Свитзеленд) Гмбх Method of obtaining chemically stable press-moulds and instruments

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1967232C2 (en) Organopolysiloxane intermediate based on a liquid organohydrogenpolysiloxane and its use
US10435583B2 (en) Curing agent for epoxy resins, and epoxy resin composition obtained using same
CN104845377B (en) A kind of two-part room temperature curing silicon rubber and preparation method thereof
CN107011855A (en) Normal temperature cure sealant composition and preparation method thereof
Ai et al. Silica solid particles toughening, strengthening and anti‐aging on epoxy resin
KR20210025671A (en) Quick Curing Epoxy Acrylic Liquid Shim
CN106590367B (en) A kind of carbon nanotube self repairing agent and its application in antistatic powder coating
KR102024067B1 (en) Water glass-based hybrid adhesives for wooden flooring and manufacturing method thereof
RU2618031C1 (en) Metal-polymer composition
KR20080018493A (en) Sealer composition of steel plate which improved wet-proof property
KR100822730B1 (en) Epoxy Zinc Coating Composition Having High Friction Coefficient
KR100364295B1 (en) Experimental table top of experiment, laboratory and its manufacturing method
RU2596762C2 (en) Metallopolymer composition
KR101817967B1 (en) Water glass-based organic-inorganic hybrid adhesives and manufacturing method thereof
DE2900162A1 (en) Crosslinkable compsns. for electrical insulation - contg. linear polysiloxane mixt., unsaturated alkoxy-silane deriv., methacryloxy-silane and platinum catalyst
RU2261879C1 (en) Abrasion-resistant protective polymeric composition
CN111592855A (en) High-temperature elastic weather-resistant adhesive and preparation method and process thereof
CN105820752A (en) Paint used for reinforcing and resisting water for EMAS foamed cement
JP6539017B2 (en) Two-component epoxy resin composition and method of manufacturing case mold type capacitor
RU2437910C1 (en) Gelcoat composition for glass fibre articles
KR102061715B1 (en) Upper board of testing bench manufacturing method
RU2613987C2 (en) Compound
KR102094921B1 (en) Low specific gravity adhesive composition for automobility
CA2003423A1 (en) Wet adhesion epoxy resin systems
JP7435966B1 (en) Adhesive waterproof composition for road repair

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210608

Effective date: 20210608

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210729

Effective date: 20210729