Способ получения клеевой композиции для липких поливинилхлоридных лент, содержащей эпоксидированные 1,2-полибутадиены
Владельцы патента RU 2516491:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области получения клеевых композиций, используемых в производстве липких поливинилхлоридных (ПВХ) лент, предназначенных для обмотки газо- и нефтепроводов в качестве изолирующего и защитного покрытия, а также для проведения ремонтных работ. Клеевая композиция включает перхлорвиниловую смолу, пластификатор и добавку, повышающую липкость. Дополнительно композиция содержит эпоксидированный 1,2-полибутадиен или эпоксидированный синдиотактический 1,2-полибутадиен в количестве от 1 до 15 мас.ч; используется эпоксидированный 1,2-полибутадиен со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000. Степень эпоксидирования в эпоксидированном 1,2-полибутадиене составляет от 4 до 33%. Изобретение обеспечивает повышение адгезии липкой ПВХ-ленты к поверхности металла.
2 з.п. ф-лы, 11 пр., 1 табл.
Изобретение относится к области получения клеевых составов, используемых для изготовления липких поливинилхлоридных (ПВХ) лент, предназначенных для приклеивания к различным поверхностям, и может быть использовано для изготовления поливинилхлоридной липкой ленты, предназначенной для обмотки газо- и нефтепроводов в качестве изолирующего и защитного покрытия, а также для ремонтных работ.
Одним из основных требований, предъявляемых к клею для изготовления поливинилхлоридной липкой ленты, является обеспечение высокой адгезии получаемой липкой ленты к поверхности металла.
Известны клеевые составы, применяемые для изготовления липких поливинилхлоридных лент, содержащие перхлорвиниловую смолу, канифоль сосновая, растворитель и другие ингредиенты [а.с. №423829, кл. С09J 7/00, опубл. 15.04.1974; а.с. №717118, кл. С09J 7/02, опубл. 25.02.1980; патент РФ №2196794, кл. С09J 127/24, опубл. 20.01.2003].
Недостатком указанных клеевых композиций является недостаточная адгезия полученной липкой ПВХ-ленты к стали.
Наиболее близким к предлагаемому клеевому составу является клей для липких лент [патент РФ №2244729, кл. С09J 127/24, опубл. 20.01.2005], содержащий перхлорвиниловую смолу, пластификатор, канифоль сосновую и наполнитель, при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:
перхлорвиниловая смола - 25-30;
диоктилфталат - 33-55;
хлорированные α-олефины - 11-33;
канифоль сосновая - 6-8;
наполнитель (активированная смесь природного цеолита и оксида кальция) - 0-7.
Недостатком данного клеевого состава является недостаточная адгезия полученной липкой ПВХ-ленты к поверхности стали, значение которой не превышает 5-6 Н/см, что не соответствует современным техническим требованиям, предъявляемым к липким лентам для изоляции трубопроводов.
Техническим результатом изобретения является увеличение адгезии липких поливинилхлоридных лент к стали.
Указанный технический результат достигается тем, что клеевая композиция для липких ПВХ лент, содержащая перхлорвиниловую смолу, пластификатор, канифоль сосновую, дополнительно содержит эпоксидированный 1,2-полибутадиен или эпоксидированный синдиотактический 1,2-полибутадиен в количестве от 1 до 15 масс.ч. Используют эпоксидированный 1,2-полибутадиен со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000, степень эпоксидирования в эпоксидированном 1,2-полибутадиене составляет 4-33%. Клеевая композиция содержит компоненты в следующем соотношении, масс.ч.:
перхлорвиниловая смола - 25-30;
диоктилфталат - 45-55;
хлорированные α-олефины - 10-20;
канифоль сосновая - 4-8;
эпоксидированный 1,2-полибутадиен или
эпоксидированный синдиотактический 1,2-полибутадиен - 1-15.
В результате введения в клеевую композицию эпоксидированного 1,2-полибутадиена, существенно увеличивается адгезия липких поливинилхлоридных лент к поверхности стали.
Эпоксидированный 1,2-полибутадиен получают действием мета-хлорнадбензойной кислоты на 1,2-полибутадиен в толуоле при температуре 20-50°С. Полимер выделяют из реакционной массы и сушат.
Клеевую композицию получают следующим образом.
В реактор, нагретый до 70-75°С, при перемешивании загружают 45-55 масс.ч. пластификатора диоктилфталата, 10-20 масс.ч. хлорированных α-олефинов, 1-7 масс.ч. 4-8 масс.ч. канифоли сосновой (марка «А» ГОСТ 19113-84). После полного растворения канифоли вводят 25-30 масс.ч. перхлорвиниловой смолы ПСХ-ЛС и 1-15 масс.ч. эпоксидированного 1,2-полибутадиена или эпоксидированного синдиотактического 1,2-полибутадиена и продолжают перемешивание при температуре 70-75°С в течение 4-8 часов до получения однородной по составу клеевой массы.
Приготовленный таким образом клей наносят на поливинилхлоридную ленту вальцево-каландровым способом. Клей готовят на месте потребления непосредственно перед нанесением на ПВХ-ленту. Из полученной липкой поливинилхлоридной ленты готовят образцы для испытания по ТУ 2245-001-00203312-2003. Значение адгезии поливинилхлоридной ленты к стали определяют по ГОСТ Р 51164-98.
Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
В реактор, нагретый до 70-75°С, при перемешивании загружают, масс.ч.: ДОФ - 45: хлорированные α-олефины - 20; канифоль сосновая - 6. После растворения канифоли загружают 30 масс.ч. перхлорвиниловой смолы и 10 масс.ч. эпоксидированного 1,2-полибутадиена со среднемассовой молекулярной массой 84500 и степенью эпоксидирования 12,4% и перемешивают при температуре 70-75°С в течение 4-8 часов до получения однородной клеевой массы. Приготовленный таким образом клей наносят на поливинилхлоридную ленту. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 10,1 Н/см.
Пример 2.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 55, хлорированные α-олефины - 10, канифоль - 8, перхлорвиниловая смола - 25, эпоксидированный 1,2-полибутадиен - 10. Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного 1,2-полибутадиена - 42800, степень эпоксидирования - 22,3%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 10,4 Н/см.
Пример 3.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, эпоксидированный 1,2-полибутадиен - 1. Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного 1,2-полибутадиена - 17000, степень эпоксидирования - 28,2%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 8,8 Н/см.
Пример 4.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, эпоксидированный 1,2-полибутадиен - 15. Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного 1,2-полибутадиена - 102600, степень эпоксидирования - 4,6%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 10,2 Н/см.
Пример 5.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, эпоксидированный 1,2-полибутадиен - 6. Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного 1,2-полибутадиена - 8000, степень эпоксидирования - 7,2%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 10,6 Н/см.
Пример 6.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола 28, эпоксидированный 1,2-полибутадиен - 9. Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного 1,2-полибутадиена - 120000, степень эпоксидирования - 17,3%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 10,8 Н/см.
Пример 7.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, эпоксидированный синдиотактический 1,2-полибутадиен - 9. Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного синдиотактического 1,2-полибутадиена - 115000, степень эпоксидирования - 19,4%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 10,9 Н/см.
Пример 8.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, эпоксидированный 1,2-полибутадиен - 13. Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного 1,2-полибутадиена - 9800, степень эпоксидирования - 4,6%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 9,9 Н/см.
Пример 9.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, эпоксидированный 1,2-полибутадиен - 7. Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного 1,2-полибутадиена - 64300, степень эпоксидирования - 33,0%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 11,1 Н/см.
Пример 10.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, эпоксидированный 1,2-полибутадиен - 8. Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного 1,2-полибутадиена - 35700, степень эпоксидирования - 22,5%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 11,8 Н/см.
Пример 11 (граничный).
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, эпоксидированный 1,2-полибутадиен - 0,5. Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного 1,2-полибутадиена - 7100, степень эпоксидирования - 33,0%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 4,1 Н/см.
Пример 12 (граничный).
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, эпоксидированный 1,2-полибутадиен - 16. Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного 1,2-полибутадиена - 125000, степень эпоксидирования - 2,3%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 4,0 Н/см.
Примеры №11 и 12 приведены в качестве граничных для обоснования выбранных интервалов содержания компонентов в клеевой композиции и характеристики используемого в составе клеевой композиции эпоксидированного 1,2-полибутадиена.
Из данных табл.1 следует, что клеевые композиции, получаемые с использованием эпоксидированного 1,2-полибутадиена или эпоксидированного синдиотактического 1,2-полибутадиена, обеспечивают по сравнению с прототипом существенно более высокую адгезию липкой ПВХ-ленты к стали.
Таким образом, дополнительное введение эпоксидированного 1,2-полибутадиена или эпоксидированного синдиотактического 1,2-полибутадиена позволяет увеличить адгезию липкой ПВХ-ленты к стали.
| Таблица 1 | |||||||||||||
| Результаты экспериментов по получению клеевых композиций | |||||||||||||
| Наименование | прототип | № примера | |||||||||||
| 1 | 2 | 1 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11* | 12* | ||
| Перхлорвиниловая смола, масс.ч. | 25-30 | 30 | 25 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 |
| Диоктилфгалат, масс.ч. | 33-55 | 45 | 55 | 54 | 54 | 54 | 54 | 54 | 54 | 54 | 54 | 54 | 54 |
| Хлорированные α-олефины, масс.ч. | 11-33 | 20 | 10 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Канифоль сосновая, масс.ч. | 6-8 | 6 | 8 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Эпоксидированный 1,2-полибутадиен, масс.ч. | 10 | 10 | 1 | 15 | 6 | 9 | - | 13 | 7 | 8 | 0,5 | 16 | |
| Эпоксидированный син-диотактический 1,2-полибутадиен, масс.ч. | - | - | - | - | - | - | - | 9 | - | - | - | - | - |
| Среднемассовая молекулярная масса эпоксидированного 1,2-полибутадиена | - | 84500 | 42800 | 17000 | 102600 | 8000 | 120000 | 115000 | 9800 | 64300 | 35700 | 7100 | 175000 |
| Степень эпоксидирования в эпоксидированном 1,2-полибутадиене, % масс. | - | 12,4 | 22,3 | 28,2 | 4,6 | 7,2 | 17,3 | 19,4 | 4,6 | 33,0 | 22,5 | 33,0 | 2,3 |
| Адгезия липкой ПВХ- ленты к стали. Н/см | 5-6 | 10,1 | 10,4 | 8,8 | 10,2 | 10,6 | 10,8 | 10,9 | 9,9 | 11,1 | 11,8 | 2,2 | 4,0 |
| *примеры №11 и 12 приведены в качестве граничных для обоснования выбранных интервалов содержания компонентов в клеевой композиции и характеристики используемого в составе клеевой композиции эпоксидированного 1,2-полибутадиена. |
1. Клеевая композиция для липких ПВХ лент, содержащая пластификатор, перхлорвиниловую смолу, канифоль сосновую, отличающаяся тем, что содержит эпоксидированный 1,2-полибутадиен при следующем соотношении мас.ч.:
перхлорвиниловая смола - 25-30
диоктилфталат - 45-55
хлорированные α-олефины - 10-20
канифоль сосновая 4-8
эпоксидированный 1,2-полибутадиен - 1-15.
2. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что используют эпоксидированный 1,2-полибутадиен с степенью эпоксидирования от 4 до 33% со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000.
3. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что вместо эпоксидированного 1,2-полибутадиена может быть использован эпоксидированный синдиотактический 1,2-полибутадиен.
