Клеи на основе полиамидов и других термостойких полимеров

КЛЕИ НА ОСНОВЕ ПОЛИИМИДОВ И ДРУГИХ ТЕРМОСТОЙКИХ ПОЛИМЕРОВ
Полиимидные клеи еще более теплостойки, чем клеи на основе полибензимидазолов. Они могут эксплуатироваться в течение 1000 ч при 315 °С и в течение 60 ч при 370 °С [90]. Основой большинства полиимидных клеев являются полимеры, полученные из диангидрида пиромеллитовой кислоты и 4,4-диаминодифенилового эфира. На первой стадии реакции в качестве промежуточного продукта образуется растворимый продукт — полиамидокислота, которая может быть использована для получения клеев. При нагревании до 150—250 °С растворитель испаряется и при отщеплении воды образуется нерастворимый полиимид. Полиимиды, сохраняющие растворимость после циклизации, получают поликонденсацией ароматических диаминов с тетракарбоновыми кислотами.
Исследование влияния -наполнителя (алюминиевый порошок) на процесс отверждения полиимидных клеев показало, что введение наполнителя повышает модуль упругости отвержденного полимера, так же как и увеличение содержания воды в исходном полимере [97].
На основе отечественных полиимидов получают клеящие композиции с теплостойкостью до 350 °С и хорошей термостабильностью (рис. 11.13) [98]. Данные о прочности клеевых соединений алюминиевого сплава, полученных при склеивании клеями на основе отечественных полиимидов, приведены в табл. «11.12.
Рекомендуется последующее отверждение при 288 °С в течение 3 ч, ** Рекомендуется последующее отверждение при 315 °С в течение не менее 8 ч.
Соединения на клее FM-34 после старения при 260 °С в течение 2000 ч имеют прочность при сдвиге 105 кгс/см2; прочность при сдвиге клеевых соединений на клее PI-5505 после старения при 315 °С в течение 1000 ч составляет 129 кгс/см2. Клеевые соединения на клее FM-34 могут длительно работать при 204-—315 °С.
Полиимидный клей марки Нолимид А-380 на подложке из стеклоткани выпускается во Франции и используется специально для склеивания титановых сплавов и коррозионностойких сталей, в частности титановых панелей сверхзвуковых самолетов [84]. Прочность при сдвиге клеевых соединений титанового сплава при 20 °С составляет 203 кгс/см2, при 260 °С — 182 кгс/см2 и при 452 °С — 84 кгс/см2. После старения при 260 °С в течение 12 000 ч прочность при сдвиге составляет 218 и 196 кгс/см2 при 23 и 260 °С соответственно. В результате старения при 302 °С в течение 10 000 ч прочность снижается до 59,7 кгс/см2, а после старения при 452 °С в течение 2 ч — до 49,2 кгс/см2.Для склеивания пластмасс, керамики, металлов и стекловолок-нистых материалов используют раствор (например, в формамиде) или расплав форполимера, полученного взаимодействием ароматического диамина и ангидрида, представляющего собой смесь ароматического диангидрида и малеинового ангидрида [100].Интересен метод повышения термостабильности полиимидов и других полигетероариленов путем введения в состав клеевых композиций 0,1—15,0 вес. % окиси, гидроокиси, нитрата или органической соли марганца, цинка, висмута или алюминия. Этот способ наиболее эффективен при склеивания железа и меди [101].Описаны [102] стойкие к термоокислительной деструкции клеи на основе форполимеров полиимидов, полученных из полифункцио -нальных аминов и ангидридов. Предложен клей из полиимиднои смолы (в сочетании с полиамидной смолой), содержащий алюминиевый порошок и тиксотропную добавку; растворитель — диме-тилформамид. Клей обладает высокой стойкостью к термоокислительной деструкции при 315 °С. Режим склеивания: выдержка под давлением 10,5 кгс/см2 при 315°С в течение 1 ч [117].Полималеимиды на основе ароматического диамина, ароматического диангидрида и малеинового ангидрида применяются в качестве клеев для склеивания теплостойких материалов при 175— 300°С [104, 105].
Полибензоксазолы, полиоксадиазолы, полибензотиодиазолы и другие термостойкие полимеры этого класса предложены для создания на их основе клеевых композиций [106, 108]. Представляют интерес для получения клеевых композиций полипирролон-имиды [107] и полибензимидазолпирролоны [93, 109].
Клеи на основе полихиноксалинов обладают высокой термостойкостью и хорошей адгезией к металлам и некоторым неметаллическим материалам. Данные о прочности клеевых соединений на полихиноксалиновых клеях приведены в табл. 11.13. Для сравнения в этой таблице приведены характеристики композиций на основе полибензотиазола и полибензоксазола.Описаны способы получения различных полихиноксалинов и свойства клеевых композиций на их основе [ПО—112, 114]. Опубликованы сведения об адгезионных свойствах полиамидохинокса-линов [113] и лестничных полибензопирролонхиноксалинах [115].
Высокой термической стойкостью и эластичностью характеризуются клеевые системы на основе полифенилхиноксалинов [119]. Очень теплостойки клеи на основе полиимидазохиназолинов, однако температура их отверждения находится в пределах 450—537 °С [118]. Клеящими свойствами обладают также полифениленсуль-фиды, поликсиленолы и полифениленоксиды [116].