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MXPA97005664A - Adhesivos estructurales, con base de caucho, para forros sin revestimiento - Google Patents

Adhesivos estructurales, con base de caucho, para forros sin revestimiento

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Publication number
MXPA97005664A
MXPA97005664A MXPA/A/1997/005664A MX9705664A MXPA97005664A MX PA97005664 A MXPA97005664 A MX PA97005664A MX 9705664 A MX9705664 A MX 9705664A MX PA97005664 A MXPA97005664 A MX PA97005664A
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MX
Mexico
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weight
composition
adhesives
copolymer
heat hardening
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MXPA/A/1997/005664A
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English (en)
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MX9705664A (es
Inventor
Born Peter
Dittrich Frank
Original Assignee
Teroson Gmbh 69123 Heidelberg De
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Publication date
Priority claimed from DE19502381A external-priority patent/DE19502381A1/de
Application filed by Teroson Gmbh 69123 Heidelberg De filed Critical Teroson Gmbh 69123 Heidelberg De
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Publication of MXPA97005664A publication Critical patent/MXPA97005664A/es

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Abstract

La presente invención se refiere a una composición que endurece con calor, de un componente, basada en cauchos líquidos, caracterizada porque contiene polvos de partículas finas de polímeros termoplásticos y, en su estado endurecido, tiene un alargamiento de rotura de más de 15%.

Description

ADHESIVOS ESTRUCTURALES, CON BASE DE CAUCHO, PARA FORROS SIN REVESTIMIENTO Esta invención se refiere a las composiciones que endurecen con calor, de un componente, basadas en cauchos líquidos y polímeros termoplásticos en forma de polvo de partículas finas, y a su producción y uso como adhesivos estructurales, con un alargamiento de rotura de más de 15%. En las técnicas modernas de ensamblaje para unir componentes metálicos en la construcción de máquinas, vehículos o fabricación de equipo, más específicamente en la fabricación de automóviles, los métodos convencionales de montaje como puede ser ribeteado, atornillado o soldadura, se sustituyen cada vez más por la adhesión. La soldadura eléctrica sobre todo, que es una fuente de corrosión futura está siendo sustituida, cuando es posible, o se aplica en combinación con los adhesivos estructurales. Por esta razón, hay una creciente demanda de adhesivos estructurales de alta resistencia. Por razones de ensamblaje, estos adhesivos se tienen que utilizar en la etapa conocida como forro sin revestimiento en la fabricación de automóviles, es decir, los adhesivos por lo general se aplican a la superficie metálica sin decapado. Estas superficies suelen ser cubiertas con diversos aceites inhibidores de la corrosión y aceite solubricantes para embutición, de manera que los adhesivos que se utilizan no deben verse afectados funcional ente por estos aceites. Además, los adhesivos deben ser capaces de soportar -de preferencia sin precongela iento- los diferente baños de lavado e instalaciones y las temperaturas elevadas de hasta alrededor de 240°C prevalecientes en los hornos de cocimiento durante el electrorecubrimiento y también deben endurecer a temperaturas de este orden. Más aún, se requiere que los adhesivos presenten buena adhesión resistente al envejecimiento para los diversos aceros galvanizados, por ejemplo, para las placas de acero electrolíticamente galvanizadas, las placas de acero galvanizadas en baño caliente y las placas de acero recocidas y galvanizadas correspondientes o las placas de acero galvanizadas y posteriormente fosfatadas. Los adhesivos estructurales para estas aplicaciones también deben tener una resistencia mínima de alrededor de 15 MPa. En el interés de operación uniforme en la línea de ensamble, sólo son adecuados los materiales que sean capaces de ser transportados por bombas y aplicados por máquinas. Tomando en cuenta los requerimientos de resistencia demandantes, los adhesivos epóxicos termoendurecidos de un componente se han utilizado principalmente para estas aplicaciones durante el pasado. Sin embargo, aparte de las ventajas de la elevada resistencia a la tracción, los adhesivos epóxicos tienen numerosas desventajas importantes. Los adhesivos epóxicos de un componente, termoendurecibles y semejantes a una pasta no muestran resistencia adecuada para el lavado en los baños de lavado y de fosfatación, de manera que las uniones correspondientes normalmente tienen que ser pregelificadas por termoinduccíón o en hornos especiales. Por desgracia, esto implica una etapa adicional. Se han hecho intentos para superar esta situación desarrollando adhesivos epóxicos termoendurecidos, de un componente, que se asemejen en carácter a las masas fundidas. Por desgracia, estos adhesivos requieren sistemas de aplicación especial dado que tienen que aplicarse en caliente. Otra desventaja general de los adhesivos epóxicos es su tendencia a absorber humedad bajo el efecto de la humedad atmosférica elevada, lo cual puede dar origen a fenómenos de corrosión y debilitamiento de la unión en la línea de unión. Aunque los adhesivos epóxicos se distinguen por su elevada resistencia a la tracción, su alargamiento de rotura por lo general es muy mala; aún los adhesivos epóxicos flexibilizados por adhesión de caucho tienen un alargamiento de rotura menor de 5%. Además, el uso adhesivos epóxicos basados en compuestos expóxicos de bajo peso molecular (peso molecular < 700) es indeseable en terrenos de higiene industrial, dado que estos compuestos epóxicos de bajo peso molecular pueden iniciar reacciones alérgicas o de sensiblización en contacto con la piel. Durante algún tiempo, las composiciones basadas en cauchos vulcanizables se han utilizado como una alternativa. La patente EP-B-97 394 describe una mezcla adhesiva basada en caucho de polibutadieno líquido, azufre en forma de polvo, aceleradores orgánicos y opcionalmente caucho sólido. De acuerdo con B. D. Ludbrook, Int. J. Adhesión and Adhesives, vol. 4, No. 4, páginas 148-150, los adhesivos correspondientes basados en polibutadienos líquidos son capaces de lograr niveles de resistencia equivalentes a los adhesivos epóxicos felxibilizados a través de una elección adecuada de la cantidad de azufre y aceleradores. Mientras que esas formulaciones tienen buenas propiedades de endurecimiento y muestran resistencia elevada al envejecimiento y aun se adhieren de manera aceptable a las placas de acero lubricadas normales, su utilidad para diferente placas de acero galvanizadas es limitada, además de lo cual, es muy malo el alargamiento de rotura de estos adhesivos de caucho de resistencia elevada. Para mejorar la adhesión, la patente DE-C- 38 34 818 propone la utilización de polibutadienos terminados en OH para el caucho liquido. De acuerdo con la EP-B- 441 244, los homopolímeros o copolímeros que contienen grupos diol, amino, a ido, carboxilo, epoxi, isocianato, anhídrido o acetoxi pueden utilizarse además de los homopolímeros o copolímeros hidroxifuncionales como el polímero funcional de caucho, aunque la mezcla adhesiva endurecida tiene un alargamiento de rotura de no más de 15%. De acuerdo con EP- B-309 903 y DE-C- 40 27 064, los compuestos epoxi polifuncionales pueden añadirse a las mezclas adhesivas basadas en cauchos líquidos para mejorar la adhesión y la resistencia al esfuerzo cortante por tracción. Independientemente del hecho de que es indeseable por las razones explicadas en lo anterior utilizar composiciones adhesivas que contengan resinas epoxicas, las composiciones adhesivas descritas en los últimos dos documentos no son adecuadas como adhesivos estructurales por que sólo alcanzan un nivel muy bajo de resistencia de cuando mucho 3 MPa. Por consiguiente, el problema referido por la presente invención fue para proporcionar adhesivos y líquidos obturantes que pudieran utilizarse con ventaja para unir partes metálicas de forros de automóviles ("forros sin revestimiento") y los cuales: muestren adecuada adhesión permanente sobre diversas superficies metálicas utilizadas en la actualidad sin ninguna necesidad de pretratamientos de desarenado o decapado . - que se puedan utilizar como adhesivos estructurales (adhesivos estructurales en el contexto de la invención son los adhesivos que logran una resistencia de por lo menos 15 MPa en pruebas de corte por tracción) , que tengan un alargamiento de rotura de acuerdo con DIN 53504 de más de 15% y de preferencia más de 20%, además que los materiales consten de un componente, que endurezca con calor y que endurezca a temperaturas de 160°C a 240°C, que sus propiedades de resistencia no sean sigficativamente afectadas por la temperatura de endurecimiento aparte de las placas de acero normales, lubricadas, los sustratos en los cuales se debe obtener adhesión incluye, en particular, las diversas placas de acero galvanizadas y lubricadas y de aluminio.
De acuerdo con B. D. Ludbrook loe. cit., los valores de resistencia de los adhesivos vulcanizados de caucho pueden incrementarse signficativamente por la cantidad de azufre y acelerador, pero siempre en perjuicio del alargamiento de rotura. Se ha encontrado de manera sorprendente que la adhesión de polvos de partículas finas de polímeros termoplásticos a los adhesivos basados en caucho liquido no sólo incrementa la resistencia al esfuerzo cortante por tracción, también mejora significativamente el alargamiento de rotura. Dadas las otras propiedades, por ejemplo la resistencia al envejecimiento y el comportamiento adhesivo sobre los sustrato antes mencionados, no se ven afectados por la adhesión del polvo polimérico termoplástico, los adhesivos en cuestión son mucho mas universales en su utilidad. De esta manera, los adhesivos estructurales aun pueden utilizarse por primera vez en donde, hasta ahora, sólo había sido posible utilizar adhesivos con niveles de resistencia inferiores tomando en cuenta la elevada elasticidad necesaria, como es el caso, por ejemplo, con adhesivos de revestimiento para unir paneles internos a panes externos en la fabricación de automóviles en donde se requiere elevada rigidez de la torsión por razones estructurales . Las composiciones adhesivas obturantes de acuerdo con la invención contienen por lo menos una de las siguientes sustancias. uno o más cauchos líquidos y/ o cauchos sólidos o elastómeros. polvos de partículas finas de agentes de vulcanización de polímeros termoplásticos, aceleradores de la vulcanización, catalizadores. materiales de carga encoladores y/o imprimadores. aceites extensores - antienvejecedores auxiliares para el flujo Los cauchos líquidos o elastómeros pueden seleccionarse del siguiente grupo de homopolimeros y/o copolimeros: polibutadienos, más particularmente 1,4- y 1,2-poli butadienos, polibutenos, poliisobutilenos, 1,4- y 3,4-poliisoprenos, copolímeros de estireno/butadieno, copolímeros de butadieno/acrilonitrilo, estos polímeros pueden tener grupos funcionales terminales y/o laterales (estadísticamente distribuidos) . Los ejemplos de estos grupos funcionales son los grupos hidroxi, amino, carboxilo, anhídrido carboxílico o epóxicos. El peso molecular de estos cauchos líquidos es por lo común inferior a 20,000 y de preferencia entre 900 y 10,000. El contenido en porcentaje en caucho liquido en la composición como un todo depende de la reología requerida de la composición no vulcanizada y las propiedades mecánicas requeridas de la composición endurecida. Este contenido en porcentaje del caucho líquido o elastómero por lo común varía entre 5 y 50% por peso con base en la formulación como un todo. En este sentido, se ha demostrado que es útil emplear mezclas de cauchos líquidos diferentes tanto en su peso molecular como en su configuración en relación con los dobles enlaces remanentes. Para lograr la adhesión óptima sobre los diversos sustratos, en las formulaciones particularmente preferidas se utiliza un componente de caucho líquido que contenga grupos hidroxilo o grupos anhídrido. Por lo menos uno de los cauchos líquidos debe tener un contenido en porcentaje de dobles enlaces cis-1,4, mientras que el otro caucho líquido debe tener un elevado porcentaje de dobles enlaces vinilo. Por comparación con los cauchos líquidos, los cauchos sólidos adecuados tienen un peso molecular significativamente superior (PM = 100,000 o superior). Los ejemplos de cauchos adecuados son polibutadieno, de preferencia con un porcentaje muy elevado de dobles enlaces cis-1,4 (por lo común arriba de 95%), caucho de estireno/butadieno, caucho de butadieno/acrilonitrilo, caucho de isopreno sintético o natural, caucho de butilo o caucho de poliuretano. La adición de polvos de polímero termoplástico en partículas finas produce un mejoramiento significativo en la resistencia al esfuerzo cortante por tracción mientras que se mantiene un alargamiento de rotura muy elevado hasta ahora no común de los adhesivos estructurales. De esta manera, pueden lograrse resistencias al esfuerzo constante por tracción de más de 15 Mpa para alargamientos de rotura bien arriba de 15% y, con mucha frecuencia arriba de 20%. Los adhesivos estructurales con resistencia elevada hasta ahora convencionalmente utilizados estaban basados en resinas epóxicas que sólo tenían alargamientos de rotura de menos de 5%, aún como formulaciones adhesivas flexibilizadas . La combinación de los valores elevados de resistencia al esfuerzo cortante por tracción con alargamiento de rotura elevado se atribuye a la adhisión de polvos de polímero termoplástico de acuerdo con la invención. De acuerdo con la invención, diversos polvos de polímero termoplástico son adhesivos adecuados, en los que se incluyen, por ejemplo, acetato de vinilo en la forma de un homopolimero o en la forma de un copolímero con etileno y otras olefinas y derivados del ácido acrilico, cloruro de polivinilo, copolímeros de cloruro de vinilo/acetato de vinilo, copolimeros de estireno del tipo que se describe, por ejemplo, en DE-A-40 34 725, metacrilato de polimetilo y copolímeros de este con otros (met) acrilatos y comonómeros funcionales, por ejemplo, del tipo que se describe en DE-C-24 54 235, o acétales de polivinilo , por ejemplo, polivinil butiral. Aunque el tamaño del la partícula, o más bien, la distribución del tamaño de partícula de los polvos de polímero no parece ser particularmente crucial, el tamaño de partícula promedio debe ser abajo de 1 mm, de preferencia abajo de 350 mieras y de mayor preferencia entre 100 y 20 mieras. El acetato de polivinilo y los copolímeros basados en etileno/acetato de vinilo (EVA) son más particularmente preferidos. La cantidad del polvo de polímero termoplástico que se añade se determina por el rango de resistencia requerido y es entre 2 y 20% por peso con base en la composición como un todo, siendo particularmente preferido un rango de 10 a 15%. Dado que la reacción de reticulación o endurecimiento de la composición de caucho tiene un influencia importante sobre la resistencia al esfuerzo cortante por tracción y al alargamiento de rotura de la composición adhesiva endurecida, el sistema de vulcanización tiene que ser seleccionado y adaptado con sumo cuidado. Pueden utilizarse los diversos sistemas de vulcanización basados en el azufre elemental y sistema de vulcanización sin azufre libre. Los sistemas de vulcanización sin azufre libre incluyen aquellos basados en disulfuros de tiuram, peróxidos orgánicos, aminas polifuncionales, quinonas, p-benzoquinona dioxima, p-nitrosobenceno y dinitrosobenceno y también sistemas reticulados con diisocianatos (de bloques) . Los sistemas de vulcanización basados en azufre elemental y aceleradores de la vulcanización, orgánicos y también compuestos de zinc son los más particularmente preferidos. El azufre en forma de polvo se utiliza en cantidades de 4 a 15% por peso con base en la composición total, siendo particularmente preferidas las cantidades de 6 a 8%. Los aceleradores orgánicos adecuados son los ditiocarbamatos (en la forma de sus sales de amonio o metálicas) , xantogenatos, compuestos de tiuram (monosulfuros y disulfuros) , compuestos de tiazol, aceleradores aldehido/amina (por ejemplo, hexametilen tetramina) y también aceleradores de guanidina, siendo el disulfuro de dibenzotiazilo (MBTS) particularmente preferido. Estos aceleradores orgánicos se utilizan en cantidades de 2 a 8% por peso, con base en la formulación como un todo y de preferencia en cantidades de 3 a 6% . En el caso de compuestos de zinc que actúan como aceleradores, se puede hacer una opción entre las sales de zinc de los ácidos grasos, ditiocarbamatos de zinc, carbonato de zinc básicos y, en particular, óxido de zinc en partículas finas. El contenido de los compuestos de zinc es en el rango de 1 a 10% por peso y de preferencia en el rango de 3 a 7% por peso. Además, en la formulación pueden estar presentes otros agentes comunes para la vulcanización del caucho, por ejemplo, ácidos grasos (por ejemplo, ácido esteárico) . Aunque, en general las composiciones de acuerdo con la invención ya muestran muy buena adhesión a los sustratos a los que se van a unir en virtud de la presencia del caucho líquido que contiene los grupos funcionales, cuando sea necesario pueden añadirse encoladores y/o imprimadores. Los encoladores y/o imprimadores adecuados son, por ejemplo, resinas de hidrocarburos, resinas fenólicas, resinas de terpeno/fenol, resinas de resorcinol o derivados de éstos, ácidos o esteres resínicos modificados o no modificados (derivados del ácido abiético) , poliamidas, poliaminoamidas, anhídridos y copolímeros que contiene anhídrido. La adición de resinas poliepóxicas en pequñas cantidades (<1% por peso) también pueden mejorar la adhesión en algunos sustratos. En este caso, sin embargo, de preferencia se utilizan las resinas epóxicas sólidas con un peso molecular muy arriba de 700 en forma finamente molida de manera que las formulaciones todavía estén substancialmente libres de resinas epóxicas, especialmente aquellas con peso moleculares inferiores a 700. Si se utilizan encoladores o imprimadores, el tipo y cantidad que se utiliza dependerá de la composición del polímero de adhesivo/obturante, de la resistencia requerida de la composición endurecida y del sustrato al cual se va a aplicar la composición. Las resinas encoladoras comunes (pegajosas) , por ejemplo resinas de terpeno/fenol o derivados del ácido resínico normalmente se utilizan en concentraciones de 5 a 20% por peso mientras que los imprimadores comunes, como las poliamidas, poliaminoamidas o derivados del resorcinol se utilizan en concentraciones de 0.1 a 10% por peso. Las composiciones de acuerdo con la invención de preferencia son libres de plastificantes para el polímero termplástico. Más particularmente, son libres de esteres del ácido ftálico. Sin embargo, puede ser necesario influir en la reología de la composición no vulcanizada y/o las propiedades mecánicas de la composición vulcanizada mediante la adhesión de los llamados aceites extensores, es decir, los aceites alifáticos, aromáticos o nafténicos. Sin embargo, esta influencia de preferencia se ejerce mediante la elección adecuada de los cauchos líquidos de bajo peso molecular o a través del uso de polibutenos o poliisobutilenos de bajo peso molecular. Si se utilizan los aceites extensores, estos se utilizan en cantidades de 2 a 15% por peso. Los materiales de carga pueden seleccionarse de un número de materiales, en los que se incluyen en particular calizas, carbonatos de calcio natural molido o precipitado, carbonatos de calcio o de magnesio, silicatos, sulfato de bario y también negro de humo. Los materiales de carga lamelares, por ejemplo vermiculuita, mica, talco o silicatos estratiformes semejantes, también son adecuados como materiales de carga. Puede ser útil para los materiales de carga, ser por lo menos parcialmente pretratados en su superficie. El recubrimiento con ácido esteárico para reducir la humedad introducida y evitar que la composición endurecida se vuelve sensible a la humedad ha demostrado ser particularmente útil para los diversos carbonatos de calcio y calizas. Además, las composiciones de acuerdo con la invención por lo general contienen entre 1 y 5% por peso de óxido de calcio. El contenido total de los materiales de carga en la formulación puede variar de 10 a 70% por peso y de preferencia está en el rango de 25 a 60% por peso. Los estabilizadores convencionales, por ejemplo los fenoles con impedimento estérico y derivados de amina pueden utilizarse para evitar la degradación térmica, termooxidativa o por ozono de las composiciones de acuerdo con la invención, estos estabilizadores por lo común se utilizan en cantidades de 0.1 a 5% por peso. Aunque la reología de las composiciones de acuerdo con la invención normalmente pueden llevarse al rango requerido a través de la elección de los materiales de carga y la proporción de la cantidad de los cauchos líquidos de bajo peso molecular, los auxiliares convencionales para la reología, por ejemplo los sílices pirogénicos, Bentonas o fibras cortadas convertidas en pulpa o fibriladas pueden añadirse en cantidades de 0.1 a 7%. Además, en las composiciones de acuerdo con la invención pueden utilizarse otros auxiliares y aditivos convencionales. Como se mencionó al principio, la aplicación preferida para la composición adhesiva/obturante ter oendurecida, de un componente, de acuerdo con la invención, es en el ensamblaje de forros sin revestimiento en la industria automotriz, de manera que las composciones deben endurecerse durante 10 a 35 minutos a temperaturas de 80 a 240°C, siendo las temperaturas de 160°C a 200°C las preferibles para aplicarlas durante el ensamblaje del forro sin revestimiento. Las composiciones de acuerdo con la invención tiene la ventaja sobre los adhesivos epóxicos, que se fuden en caliente, de que necesitan calentarse sólo ligeramente alrededor de 30 a 45°C para el bombeo y la aplicación, además de lo cual su poder de humectación para los sustratos frios es considerablemente mejor que el de las masas fundidas epóxicas, en virtud, entre otras cosas de su mayor pegajosidad inherente. Se proponen los siguiente ejemplos para ilustrar la invención sin limitarla en ningún sentido. Para determinar la resistencia al esfuerzo cortante por tracción se unieron tiras de 1.5 mm de espesor de un acero 14 05 de 25 x 100 mm con los adhesivos con un recubrimiento de 25 x 20 mm; el espesor de la capa del adhesivo fue de 0.2 mm. Las tiras de acero hablan sido lubricadas de antemano con ASTM Oil No. 1, el peso del recubrimiento de 3 a 4 g/m2. El alargamiento de rotura y la resistencia al desgarramiento se determinaron en una muestra de prueba S2 de acuerdo con DIN 53 504, el espesor de la capa de 2 mm. Se utilizó una máquina probadora de tensión, de laboratorio, convencional para ambas de pruebas de tracción (velocidad de avance 50 mm/min) . Los adhesivos se endurecieron en un horno de laboratorio con aire circulante, tiempo de endurecimiento: 30 min a 180°C. En una amasadora evacuable, de laboratorio, se mezclaron in vacuo las composiciones identificadas en las siguientes tablas hasta que estuvieron homogéneas. A menos que se indique de otra manera, todas las partes en los Ejemplos son partes por peso.
Tabla 1 Ejemplo 1 Eje plo Ejemplo comparativo 1 comparativo 2 Polibutadieno 5.0 5.0 5.0 sólido (1) Polibutadieno 5.0 5.0 5.0 liquido (2) Polibutadieno 15.0 15.0 15.0 líquido (3) Polibutadieno 5.0 5.0 5.0 líquido (4) Óxido de zinc 4.0 4.0 4.0 activo Azufre en 7.0 5.0 7.0 polvo Disulfuro de 5.0 5.0 5.0 dibenzotiazilo (MBTS) Acetato de 10.0 — — polivinilo en polvo (5) Carbonato de 41.0 53.0 51.0 calcio óxido de 2.5 2.5 2.5 calcio Antioxidante 0.5 0.5 0.5 Resistencia al 18.3 MPa 8 .2 MPa 14.7MPa esfuerzo cortante por tracción Alargamiento 26.0% 57.3% 4.96% de rotura Resistencia al 16.5 MPa 7.0 MPa 14.5 MPa desgarramiento (1) cis-1,4 por lo menos 98%, viscosidad Mooney 48 (ML4- 100) (2) PM alrededor de 1800, cis-1,4 alrededor de 72% (3) PM alrededor de 1800, vinilo alrededor de 40-50% (4) productos de adición polibutadieno/anhídrido maléico, PM alrededor de 1700 (5) copolímero EVA Tg alrededor de 23°C Tabla 2 Ejemplo 2 Ejemplo 3 Ejemplo 4 Ejemplo comparativo 1 Polibutadieno 5.0 5.0 5.0 5.0 sólido (1) Polibutadieno 5.0 5.0 5.0 5.0 líquido (2) Polibutadieno 15.0 15.0 15.0 15.0 liquido (3) Polibutadieno 5.0 5.0 5.0 5.0 liquido (4) Óxido de zinc 4.0 4.0 4.0 4.0 activo Azufre en polvo 5.0 5.0 5.0 5.0 Disulfuro de 5.0 5.0 5.0 5.0 dibenzotiazilo (MBTS) Cloruro de 10.0 polivinilo (5) Metacrilato de — 10.0 estireno (6) Metacrilato de — — 10.0 polimetilo (7) Carbonato de 43.0 43.0 43.0 53.0 calcio Óxido de calcio 2.5 2.5 2.5 2.5 Antioxidante 0.5 0.5 0.5 0.5 Resistencia al 9.8 MPa 9.8 MPa 11.9 MPa 8.2 esfuerzo cortante por tracción Alargamiento de 46.7% 34.1% 29.5% 57.3 rotura Resistencia al 8.2 MPa 7.0 MPa 9.9 MPa 7.0 MPa desgarramiento (1) cis-1,4 por lo menos 98%, viscosidad Mooney 48 (ML4- 100) (2) PM alrededor de 1800, cis-1,4 alrededor de 72% (3) PM alrededor de 1800, vinilo alrededor de 40-50% (4) productos de adición polibutadieno/anhídrido maléico, PM alrededor de 1700 (5) PVC en emuslión, valor K 70 (6) copolímero de estireno de acuerdo con DE-A-40 34 725, 7.5% de ácido metacrílico (7) PMMA que contiene vinil imidazol copolimerizado En la prueba de resistencia al esfuerzo constante por tracción, se observó una falla en la cohesión con todas las muestras de la prueba. Los únicos espesores de placa disponibles para determinar la conducta de adhesión sobre el acero galvanizado fueron los espesores de placa de 0.8 mm por lo común utilizados en la industria automotriz. Sin embargo, los adhesivos estructurales de alta resistencia de los ejemplos presentes ya se encuientran en el rango de resistencia de estas placas de acero delgadas, de manera que, el comportamiento de adhesión sobre estos sustratos sólo podría ser evaluado por una prueba cualitativa de descamación. Para este fin, se lubricaron placas de acero con ASTM Oil No. 1, se endurecieron en horno como se describió en lo anterior y luego se evaluaron en una prueba manual de descamación. Se probaron los siguientes sustratos: placas de acero galvanizadas por medio electrolítico, galavanizadas en baño caliente, galvanizadas y fosfatadas y recocidas y galvanizadas. En todos los casos se observaron fallas cohesivas. Como se puede ver en una comparación del Ejemplo comparativo 1 con el Ejemplo comparativo 2, la resistencia al esfuerzo cortante por tracción o la resistencia al desgarramiento de los adhesivos basados en caucho de acuerdo con la técnica anterior puede incrementarse significativamente sólo mediante un mayor contenido de azufre, aunque al mismo tiempo hay una reducción drástica en el alargamiento de rotura. La adición de copolimero de acetato de polivinilo (Ejemplo 1) de acuerdo con la invención produce un incremento significativo en la resistencia al esfuerzo cortante por tracción, pero, al mismo tiempo mantiene el alargamiento de rotura en un nivel superior (26%) . Como se puede ver por la comparación del Ejemplo comparativo 1 (sin adición del polvo termoplástico) con los Ejemplos 2 al 4, la resistencia al esfuerzo cortante por tracción puede incrementarse de manera significativa con esta adición, a pesar del bajo contenido de azufre, a través de la adición de los diversos polvos termoplásticos sólo con una muy ligera reducción en el alargamiento de rotura.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES Una composición que endurece con calor, de un componente, basada en cauchos líquidos, caracterizada porque contiene polvos de partículas finas de polímeros termoplásticos y, en su estado endurecido, tiene un alargamiento de rotura de más de 15%. La composición que endurece con calor, de conformidad con la reivindicación 1, se caracteriza porque adicionalmente contiene por lo menos un caucho sólido en una cantidad de 1.5 a 9% por peso y de preferencia en una cantidad de 4 a 6% por peso con base en toda la composición. La composición que endurece con calor, de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, se caracteriza porque es substancialmente libre de resinas epóxicas. La composición que endurece con calor, como se reclama en por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, se caracteriza porque para el endurecimiento se utiliza un sistema de vulcanización con azufre, aceleradores orgánicos para la vulcanización y compuestos de zinc. La composición que endurece con calor, como se reclama en la reivindicación 3, se caracteriza porque el sistema de vulcanización consiste en 4% por peso a 15% por peso y de preferencia de 5% por peso a 10% por peso de azufre en forma de polvo, 2% por peso a 8% por peso y de preferencia 3% por peso a 6% por peso de acelerador orgánico y 1% por peso a 8% por peso y de preferencia 2% por peso a 6% por peso de compuestos de zinc, de preferencia óxido de zinc, los porcentajes ' por peso se basan en la composición como un todo. La composición que endurece con calor, de conformidad con por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, se caracteriza porque el polvo de polímero termoplástico es un homopolímero o copolímero de acetato de vinilo, un copolímero de etileno/acetato de vinilo, un homopolimero o copolímero de cloruro de vinilo, un homopolímero o copolímero de estireno, un homoplimero o copolímero de (met) acrilato o un polivinil butiral o una mezcla de dos o más de estos polímeros y tiene un tamaño de partícula promedio abajo de 1 mm, de preferencia abajo de 350 mieras y de mayor preferencia abajo de 100 mieras. La composición que endurece con calor, como se reclama en por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, se caracteriza porque la composición esta libre de plastificantes para el (los) polímero (s) termplástico (s) . La composición como se reclama en por lo menos una de las reivindicaciones anteriores se caracteriza porque adicionalmente contiene materiales de carga, auxiliares para la reología, aceites extensores, imprimadores y antienvej ecedores . 9. La producción de una composición reactiva que endurece con calor, como se reclama en por lo menos una de las reivindicacionse anteriores, mediante el mezclado super cortante de los componentes. 10. El uso de las composiciones, reclamadas en por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, como adhesivo estructural termoendurecible, de un componente. 11. El uso, de acuerdo con la reivindicación 10, para el ensamblaje de un forro sin revestimiento en la fabricación de automóviles. 12. Un proceso para unir piezas metálicas y/o para sellar uniones entre piezas metálicas, se caracteriza porque por lo menos una superficie de una pieza se cubre con las composiciones reclamadas en por lo menos una de las reivindicaciones anteriores, - las piezas, que se van a unir se colocan juntas, y las piezas juntas se calientan opcionalmente después del montaje mecánico, para endurecer la composición reactiva. 13. Un proceso para recubrir los componentes estructurales mediante la aspersión o extrusión de las composiciones reclamadas en por lo menos una de las reivindicaciones de la 1 a la 8 sobre la superficie de la pieza y el calentamiento de la pieza recubierta para endurecer la composición. Un proceso para recubrir, unir y/u obturar componentes estructurales, se caracteriza porque una película extruída, un cordón extruído o una cinta extruída producida a partir de la composición que se reclama en por lo menos una de las reivindicaciones 1 a 8, se aplica en por lo menos un componente estructural, los componentes opcionalmente se colocan juntos y luego se calientan para endurecer la composición.
MXPA/A/1997/005664A 1995-01-26 1997-07-25 Adhesivos estructurales, con base de caucho, para forros sin revestimiento MXPA97005664A (es)

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