Клеевая композиция
Владельцы патента RU 2677175:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)
Изобретение относится к клеевой промышленности и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованных резин на основе различных каучуков друг с другом. Композиция включает компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: хлоропреновый каучук наирит ДП (90,00), бутилфенолформальдегидная смола 101 К (90,00), вода (3,00), оксид цинка (5,00), оксид магния (11,00), органический растворитель 800,00, эпоксидная диановая смола ЭД-20 (2,63-10,53), анилин (1,32-5,26), диметилфосфит (0,59-4,21). Органический растворитель представляет собой смесь этилацетата и нефраса. Модификатор содержит вещества при массовом отношении эпоксидная диановая смола ЭД-20: анилин: диметилфосфит, равном 1:0,3-0,5:0,2-0,4. Обеспечивается повышение адгезионных свойств клеевой композиции к бутадиен-нитрильному и хлоропреновому каучукам. 2 табл.
Изобретение относится к клеевым композициям и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованных резин на основе различных каучуков друг с другом.
Известна клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит ДП, бутилфенолформальдегидную смолу 101 К, воду, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит в качестве модификатора борат метилфосфита (Пат. 2393194 РФ, МПК C09J 111/00; Опубл. 27.06.10).
Однако данная клеевая композиция не обеспечивает достаточно высокой прочности при склеивании изделий из вулканизованной резины.
Известна клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит НТ, бутилфенолформальдегидную смолу 101 К, тиурам, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит в качестве модификатора эпоксидную диановую смолу ЭД-20 и кубовые отходы производства анилина (Пат. 2250916 РФ, МПК C09J 111/00, C08L 11/00; Опубл. 27.04.05).
Однако указанная клеевая композиция (хотя и находит широкое применение из-за своей невысокой стоимости) не обеспечивает достаточно высокой прочности при склеивании вулканизованной резины.
Известна клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит ДП, бутилфенолформальдегидную смолу 101 К, воду, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит в качестве модификатора глицидиловый эфир метакриловой кислоты и кубовые отходы производства анилина, с содержанием анилина 15-18 мас. ч. (Пат. 2263128 РФ, МПК C09J 111/00, C08L 11/00; Опубл. 27.10.05).
Однако данная клеевая композиция не обеспечивает достаточно высокой прочности при склеивании изделий из вулканизованной резины.
Известна клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук, бутилфенолформальдегидную смолу, сополимер стирола и пиперилена, канифоль, этерифицированную глицерином; канифоль сосновую, дифенилгуанидин, 2,2-дибензтиазолдисульфид, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель (Пат. 2028358 РФ, МПК C09J 111/00, C09J 161/08, C09J 125/10, C09J 193/04; Опубл. 09.02.95).
Однако указанная клеевая композиция, хотя и имеет схожий состав, предназначена для склеивания изделий из ферритов.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит ДП, бутилфенолформальдегидную смолу 101 К, воду, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, модификатор состоящий из эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и кубовых отходов производства анилин (КПА) с содержанием анилина 15-18 мас. ч. (Пат. 2252237 РФ, МПК C09J 111/00; Опубл. 20.05.05).
Однако указанная клеевая композиция обладает недостаточной прочностью при склеивании вулканизованной резины между собой.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава клеевой композиции, обладающей повышенной прочностью при склеивании вулканизованной резины между собой.
Техническим результатом является повышение адгезионных свойств клеевой композиции к бутадиен-нитрильному и хлоропреновому каучукам.
Поставленный технический результат достигается в клеевой композиции, включающей полихлоропреновый каучук наирит ДП, бутилфенолформальдегидную смолу 101 К, воду, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, модификатор, содержащий эпоксидную диановую смолу ЭД-20 и анилин, при этом модификатор дополнительно содержит диметилфосфит, при массовом отношении эпоксидная диановая смола ЭД-20: анилин: диметилфосфит равном 1:0,3-0,5:0,2-0,4 при следующем соотношении компонентов композиции, мас. ч.:
Хлоропреновый каучук наирит ДП 90,00
Бутилфенолформальдегидная смола 101 К 90,00
Вода 3,00
Оксид цинка 5,00
Оксид магния 11,00
Органический растворитель 800,00
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 2,63-10,53
Анилин 1,32-5,26
Диметилфосфит 0,59-4,21
При использовании в качестве модификатора сочетание эпоксидной диановой смолы ЭД-20, анилина и диметилфосфита значительно повышаются адгезионные свойства клеевой композиции. В результате взаимодействия эпоксидной диановой смолы ЭД-20, анилина и диметилфосфита с макромолекулой полихлоропренового каучука происходит увеличение концентрации полярных групп и образование дополнительных химических связей, что способствует увеличению подвижности макромолекулы полихлоропрена и более глубокой диффузии ее участков вглубь поверхности вулканизата.
Полихлоропреновый каучук наирит ДП (ТУ-6-01-131985) является основным пленкообразующим в клеях-растворах.
Бутилфенолформальдегидная смола 101 К (ТУ-6-10-1261-8).
Вулканизующая группа: оксид цинка (белила цинковые ГОСТ 202-84), оксид магния (жженная магнезия ГОСТ 844-79) использовались ранее в клеевых композициях (Кардашов Д.А., Петрова А.В. Полимерные клеи. - М.: Химия, 1983).
Органический растворитель: смесь этилацетата (ГОСТ 8981-78) и нефраса (ГОСТ 443-76).
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 (ГОСТ 10587-76).
Анилин (ГОСТ 313-77).
Диметилфосфит (ТУ 2435-235-05763458-97).
Составы клеевых композиций(1-5) приведены в таблице 1.
Клеевую композицию приготавливают следующим образом.
В клеемешалку, содержащую приготовленный известным способом наиритовый клей 88 С А (ТУ 381051760-89), включающий в себя полихлоропреновый каучук наирит ДП, бутилфенолформальдегидную смолу 101К, оксид цинка, оксид магния, воду и указанный органический растворитель, вводят рассчитанное количество указанного модификатора и перемешивают содержимое 5-10 минут до получения однородной массы.
Установлено, что наиболее оптимальным массовым соотношением между эпоксидной смолой ЭД-20, анилином и диметилфосфитом является 5,26:2,62:2,10, при введении которого были получены наилучшие результаты.
Клеевая композиция представляет собой жидкость бежевого цвета. Она технологична и хорошо наносится на поверхность резины.
Сравнительные испытания прочностных свойств клеевых составов по всем вариантам заявленной композиции и прототипу при склеивании вулканизованной резины на основе бутадиен-нитрильного (СКН-18) и хлоропренового каучука (Байпрен) (ХПК) приведены в таблице 2.
Предлагаемые клеевые композиции исследовались на адгезионную прочность при сдвиге, достигаемую при выдерживании под грузом 2 кг, при комнатной температуре (20°С) в течение 24 часов. Адгезию при сдвиге определяли на разрывной машине МРС-250 (ГОСТ 16971-71).
Технология склеивания образцов следующая. Одноразовое нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре в течение 5 минут, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей.
Как видно из таблицы 2, предлагаемые клеевые композиции обеспечивают увеличение прочностных свойств клеевых соединений по сравнению с прототипом. Так, прочность при сдвиге клеевого шва при склеивании вулканизованной резины на основе СКН-18 по прототипу составляет 0,96 МПа, а с использованием предлагаемого модификатора 1,35 МПа.
Таким образом, клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит ДП, бутилфенолформальдегидную смолу 101 К, воду, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, модификатор, содержащий эпоксидную диановую смолу ЭД-20, анилин и диметилфосфит, взятые в массовом отношении 1:0,3-0,5:0,2-0,4, соответственно, при заявленном соотношении компонентов композиции, обеспечивает повышение адгезионных свойств клеевой композиции к бутадиен-нитрильному и хлоропреновому каучукам.
Клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит ДП, бутилфенолформальдегидную смолу 101 К, воду, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, модификатор, содержащий эпоксидную диановую смолу ЭД-20 и анилин, отличающаяся тем, что модификатор дополнительно содержит диметилфосфит, при массовом отношении эпоксидная диановая смола ЭД-20 : анилин : диметилфосфит, равном 1:0,3-0,5:0,2-0,4, при следующем соотношении компонентов композиции, мас. ч.:
| Хлоропреновый каучук наирит ДП | 90,00 |
| Бутилфенолформальдегидная смола 101 К | 90,00 |
| Вода | 3,00 |
| Оксид цинка | 5,00 |
| Оксид магния | 11,00 |
| Органический растворитель | 800,00 |
| Эпоксидная диановая смола ЭД-20 | 2,63-10,53 |
| Анилин | 1,32-5,26 |
| Диметилфосфит | 0,59-4,21 |
