ll0 делам иэооретений и открытий (23) ПриоритетвЂ” (43) (Эпубликовано 15.10.76. Бюллетень № 38 (4б) Дата опубликования описаните 25.07.77(53) УДК 668.395(088.8) (72) Авторы . изобретения

В. А. Орлов, В. Г. Шашкова, Ю. А. Авдонин, И. И. Константинов, Л. В, Егоров, P. P. Сафин . и Ю.Н.Люсов (71) Заявитель

КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к каучуковым клеевым композициям, используемым для склеивания резинотехнических изделий, синтетических и хлопчатобумажных тканей, стеклспластиков, натуральной и искусственной кожи, пластмасс, дерева, стекловолокна.

Изобретение может найти широкое применение в различных отраслях промышленности (машиностроительной, резинотехниче ской, авиационной, приборостроительной, электротехнической и других, где требуется устойчивость клеевой пленки к действию высоких температур и агрессивных сред.

Известны каучуковые клеевые композиции, которые в качестве отверднтеля содержат мономерные изоцианаты (>).

Недостатками таких клеев являются малая жизнеспособность, токсичность, необходимость дополнительных работ для поддержания определенного режима помещения, в котором приготавливают и . наносят клен, хрупкость клеевой пленки.

Известны клеевые композиции, где отверднтелем является полимерный изоцианат вЂ” полииэоцианат марки "А" (2) формулы

1р имеющий следующие характеристики:

Молекулярный вес 280- 300

Содержание дифе нилметанднизоцианата, % 50 -70

Вязкость по ВЗ вЂ” 1, с 50- 60

15 Однако этот клей имеет верхний предел температуростойкости 90 С, неработоспособен прн воздействии токов высокой частоты, растворов кислот и щелочей и имеет жесткую клеевую пленку.

20 Цель изобретения вЂ” устранить перечисленные недостатки и расширить область применения кнеев. Для достижения поставленной цели в клее в качестве отверлителя или адгезиошгой добавки применяется высокомолекулярный полннэоцнана >

25, ВМП, (ТУ-6 вЂ” 03 -29 вЂ” 1--74), имеющий формулу

531836

II к- оси

360 вЂ” 2200

20-30

При температуре, С:

160

l,958ûðûâû резины

1,0 по клею

0,4

0,2

3,0 по резине

2,8

2,4

2,1

21,8 вырывы резины

1,2

При воздействии токов высокой частоты (5,37 и

13,27 мГц, т=-4 цикла по

30 мин каждый) 0,6 по клею

2,4 по резине

II с

OCN Н,С NCO-N NH

С, где п=0 вЂ” 10, со следующими характеристиками:

Молекулярньй вес:

Содержание дифенилметандиизоцианата, %

Вязкость по ВЗ вЂ” 4, мин

Высокомолекулярньй полиизоцианат применяют в количестве 10 вЂ” 50 вес.ч. на 100 вес.ч. каучуковой основы. Согласно изобретению основой клея являются каучуки с функциональными группами, способными вступать во взаимодействие с группой

NC0: гидроксильные, карбоксильные, уретановые, содержащие третичный азот, галоидсодержащие и другие. При приготовлении основы клея каучук растворяется в органическом растворителе или входит в состав резиновои смеси. В состав клея могут

25 входить наполнители вЂ” окислы металлов (например окись цинка, окись магния, двуокись титана), каолин, цементы, сажи, смолы (эпоксидные, фенольные и другие, отвердители (амины, ангидриды и другие), катализаторы (спирты, оловоорганичес30 кие соединения и другие), вещества, повышающие тиксотропность клея, например аэросил, а также добавки целевого назначения. Клей готовят смешением ингредиентов в клеемешалке, Сначала в клеемешалку загружают 1/3 количества растворителя, 35 каучук или резиновую смесь. Перемешивание про. водят до получения гомогенного раствора. Затем вводят еще 1/3 растворителя и смолу и перемешивают также до получения однородной композиции.

После этого вводят накопитель, оставшуюся 1/3 растворителя, целевые добавки. В последнюю очеисо СН, СН ИСО редь вводят отвердитель и ускоритель. Готовую клеевую композицию наносят кистью на склеиваемые поверхности, предварительно обезжиренные бензином либо трихлорэтиленом. Количество слоев может быть различно вЂ” от одного до трех, время сушки каждого слоя также различно и выбирается с учетом нескольких факторов: рецептуры клея, температуры и влажности помещения, где производится склеивание, габаритов изделий, подлежащих склеиванию, и т.д. Поверхности с нанесенным клеем дублируют, прикатывают роликом или помещают под давление, Отверждение клеевой пленки проводится при комнатной температуре или при нагреве.

Пример 1. В качестве клеевой основы применяют уретановьй термоэластопласт УК-1., В клеемешалке приготавливают раствор УК-1 в этилацетате 20%-ной концентрации. В полученньй раствор вводят высокомолекулярный полиизоцианат в количестве 10,Овес.ч. на 100вес.ч. термоэлектропласта. Готовый клей наносят на поверхность материалов, подлежащих склеиванию в два слоя со временем сушки 1 слоя 20 вЂ” 30, II слоя 10 вЂ” 15 мин, после чего поверхности дублируют и прикатывают роликом. Отверждение клеевой пленки проводят при комнатной температуре в течение 2 сут. Затем производят испытание склеенных деталей. В табл. 1 приведены сравнительные результаты испытаний клеев на основе УК-1, в которых в качестве отвердителя при мене ны изве стный продукт вЂ” полиизоцианат марки "А" и предлагаемьй высокомолекулярньй полиизоцианат. Для склеивания используют резины с гюлимерной основой наирит + СКД.

Та блица

531836

Продолжение таблицы 1.

Прочность крепления

Известный

Предлагаемый

К металлу Ст. 3 при отслаивании, кг/см

2,6

0,7

После воздействия среды (%):

Через 12 час

Через 3 мес

5,6 по резине

4,9

5,2 йаОН- (40)

Нр$04 (33)

HCI (20) 0,4 по клею

0,35

0,62

Таблица 2

При температуре, С:

120

2,2 по резине

1,85

1,53

1,32 в ы рыв ы резины

2,3 по резине

1,9

О,бпо клею

0,2

При воздействии токов высокой частоты (с частотой 5,37 и 13,27 мГц, т = 4 цикла по 30 мин каждый) 1,37 вырывы резины

0,3 по клею

К металлу ст. 8 при отслаивании, кг/см

2,4 вырывы резины

0,8 по клею

Пример 2. В клеемешалке приготавливают раствор каучука СКУ-8А в этилацетате 20%-ной концентрации. Затем вводят эпоксидную смолу

ЭД+5 иэ расчета 20 вес.ч. смолы на 100 вес.ч. каучука, перемешивают до полного растворения смолы.

Добавляют наполнитель вЂ” каолин из расчета 30 вес.ч. на 100 вес.ч, каучука и вновь перемешивают до получения гомогенного состава. Затем вводят полиизоцианат марки "А" в количестве 10 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука.

В последнюю очередь вводят высокомолекулярный полиизоцианат из расчета 50 вес.ч. на

100 вес.ч. каучука, композицию перемешивают еще

Пример 3, В клеемешалке готовят отдельно

15%-ньй раствор сополимера бутадиена, акрилонит. рила и метилвинилпиридина в органическом растворителе, например этилацетате. В клеемешалке тоже отдельно готовят 30%-ный раствор второго компонента клея вЂ” хлорнаирита в этилацетате. При приготовлении клея в клеемешалку загружают последо вательно раствор сополимера и раствор хлорнаири10 мин и вводят 1 вес.ч. двухлористого олова. Готовый состав наносят на обе склеиваемые поверхности, предварительно обезжиренные бензином, в два слоя. Время сушки на воздухе 1 слоя 30, 11 слоя

10 вЂ” 15 мин. Поверхности дублируют, прикатывают роликом или помещают под давление (0,3 вЂ” 0,5 кг на 1 см ), Отверждение клеевой пленки при комнатной температуре проходит в течение 3 сут или при 60-70 С в течение 8 час, после чего проводят испытание склеенных деталей.

В табл. 2 приводятся сравнительные результаты испытаний клеев беэ введения ВМП и с добавлени-ем ВМП. Используют резину с основой СКМС-10.

30 та при соотношении компонентов в весовых частях в пересчете на сухой остаток 115:500 и перемешивают оба раствора в течение 10 мин. Затем вводят эпоксидную смолу ЭД-5 иэ расчета 20вес.ч. на

100 вес,ч. сополимера. Вновь перемешивают состав в течение 10--15 мин, после чего прибавляют отвердитель вЂ” двухлорнстое олово в количестве 3 вес.ч. на

100 вес.ч. основы. В последнюю очередь вводят.

531836

Та блица 3

Прочность крепления при расслаивании при температуре, С:

120

6,7 по резине

3,4

2,5

1,75 вырывы резины

0,7 по клею

6,45 по резине

3,7

2,4

1,8 вырывы резины

1,62

Прочность крепления нри расслаив анин при воздействии токов высокой. частоты (5,37 и 13,27 мГц, r = 4

° цикла по 30 мин каждый) 0,5 по клею

1,58 вырывы резины

Эластичность клеевой пленки

Хрупкая, при воз. действии динамических нагрузок образуются трещины

Эластичная, трещин нет высокомолекулярный полиизоцианат в количестве

10 вес.ч. на 100 вес.ч. клеевой основы. Клей наносят на склеиваемые поверхности в три слоя со временем сушки, мин слоя 30, И слоя 20, I I I слоя 10.

Дублируют поверхности, прикатывают роликом два раза с промежутком 10 вЂ” 15 мин (по 10-20 прикаток каждый раз). Отверждение клеевой пленки проводят при комнатной температуре в течение

Пример 4. Готовят на вальцах резиновую смесь следующего состава, вес.ч.:

Каучук СКН-26- 1 100

Смола 1Р вЂ” 1 120

MgO 10

Zn0 5

В клеемешалке приготавливают 20 o-ный раствор резиновой смеси в этилацетате. После полного растворения смеси вводят ВМП из расчета 5 вес.ч. ив 100вес.ч, каучука и перемешивают в течение

10 мин. Затем вводят двухлористое олово в количестве 0,5 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука. Клей наносят

2 сут или при 60 С в течение 10 вЂ” 12 час и проводя1 испытания.

В табл. 3 приведены сравнительные испытания сзойств клеев беэ добавки и с добавлением высокомолекулярного полииэоцианата. В примере 3 ив последующих примерах ВМП введен как адгезионная добавка. Используют резину с полимерной основой СКМС- 30. кистью на обе склееиваемые поверхности, обезжиренные бензином, в два слоя.

4о Сушка слоя 20, II слоя 10 мин.

Материал дублируют и прикатывают роликом.

Отверждение клея проводится при комнатной температуре в течение 48 час или при 50 вЂ” 60 С в течение10 вЂ” 12 час.Затем проводят испытание скле45 еных деталей.

В табл. 4 приведены сравнительные испытания клеев с добавлением ВМП и без ВМП. Склеивают резины с обкладочной смесью на основе СКН-26.

531836

Табл и ца 4

Прочность крепления

Клей без добавки ВМП Клей с ВМП

При температуре, С:

120

5,6 по резине

2,3

1,7 по клею

0,3

0,2

6,2 по резине

2,7

2,2

1,9

1,5 вырывв резины

При воздействии токов высокой частоты (5,37 и 13,27 мГц г = 4 цикла по

30 мии каждый) »

0,2

1,6

Пример 5. Готовят íà вальцах резиновую смесь следующего состава, вес.ч.:

Наирит 100

Окись магния 5

Окись цинка 5

Затем в клеемешалке приготавливают 30%-ный раствор резиновой смеси в смеси этилацетата и бензина (2:1). В полученный раствор вводят ВМП в количестве 10 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука, перемешивают в течение 10 вЂ” 15 мин и добавляют 10 см лейконата. Готовый клей наносят кистью в два слоя. Время сушки 1 слоя 15 вЂ” 20, Il слоя 5 вЂ” 7 мин. Склеиваемые поверхности дублируют и прикатывают роликом. Прикатка производится двукратно с

Таблица 5

100

6,0 по резине

2,8

1,2 по клею

0,2

5,8 по резине 3,4

2,9

1,8

1,6 вырывы резины

Клеевая композиция на основе синтетических каучуков с функциональными группами, содержащая изоцианатное соединение, о тл и ч а ю ща я ся тем, что с целью повышения температуростойкости

Формула изобретения

20 промежутком 20 вЂ” 30 мин, Отверждение клея произ, водится при комнатной температуре в течение 48 час или при 60 С в течение 6 час. Затем склееные изделия подвергают испытанию. В табл. 5 приведены сравнительные испытания при различных

25 температурах клея с ВМП и беэ ВМП. Склеивают

: резины на основе наирита.

Из приведенных в табл. 1 вЂ” 5 данных видно, что введение в клей в качестве отвердителя или адгезионной добавки высокомолекулярного полнизоциа30 ) ната позволяет повысить температуростойкость | клеевой пленки, улучшить ее эластичность, увеличить стойкость к воздействию токов высокой частоты и растворов кислот и щелочей, а также повысить адгезию к металлу. клеевой пленки, увеличения стойкости к воздействию токов высокой частоты и растворов солей, 50 кислот и щелочей, улучшения эластичности и повышения прочности крепления к металлу, в качестве иэоцианатного соединения она содержит полиизоцианат с мол. весом 360 вЂ” 2200 обшей формулы

5,31836

Составитель Н. Комарова

Тех ред Н. Андр ейчук

Корректор А. Лакида

Редактор Е Хорина

Тираж 830 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 11ЭЭ/636

Филиал ППП "й твнт", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 где n = 0 вЂ” 10, при следующем соотношении ко мионе нтов, вес.ч.: синтетический каучук с функциональными группами 100, полиизоцианат 10 вЂ” 50, Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе:

1. Кардашов Д.А. Синтетические клен, "Химия", М., 1965, с. 338, 2. К лен для приклеивания резиновых подошв к верху обуви из искусственных материалов, ЦНИИТЭИЛЕГпром, М., 1972, с, 22.