Состав для крепления резин к текстильным материалам

 

О П И С А Н И Е < 834073

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистическими

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30. 10; 79 (21) 2834377/23-05 с присоединением заявки Ж (5т)М. Кл.

С 09 J 3/14

С 08 L 79/00

С 08 К 3/24

С 08 К 5/09 (23) Приоритет

Государстееиный ооматет

СССР

h0 делам изобретений и открытой

Опубликовано30.05.81 ° Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 30 05 ° 81 (53) УДК, 621.792 (088.8) Л. С. Гейдыш, С. М.. Ягнятинская, Л.Г. Столярова, (54) СОСТАВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН К ТЕКСТИЛЬНЫМ

МАТЕРИАЛАМ

Изобретение относится к резиновой . промышленности, а именно к разработке состава для крепления резин к текстильным материалам.

Известен состав для крепления резин к текстильным материалам, вклю5 чающий в качестве модификатора адгезии.полиэтиленимин совместно с латексно-смоляными составами и растворитель. Концентрация полиэтиленимина

l0 в составах не превьппает 1% jlj .

Однако данный состав не обеспечивает повышения прочности связи резин с текстильными материалами резинотканевых иэделий и оздоровления условий

15 труда, Цель изобретения — повышение прочности связи резин с текстильными материалами в резинотканевых изделиях и оздоровление условий труда.

Поставленная цель достигается тем, что состав для крепления резин к текстильным материалам, включающий полиэтиленимин и растворитель»дополнительно содержит соль металла, выбранного из групы. медь, железо, никель, титан при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полиэтиленимин(ПЭИ) 0,1-15,0

Соль указанного выше металла в пересчете на металл 0,002-0,200

Растворитель Остальное

Пример 1. Приготовление состава, состоящего из композиции поли зтиленимииа с уксуснокислой медью.

К раствору 2,5 г ПЭИ s 47,5 мл воды добавляют 0,03 r уксуснокислой меди. Получают однородный раствор синего цвета с соотношением компонентов по массе: Cu = 5:0,02. Раст+а» воры с содержанием Сц - от 0,002 до

0,2% получают аналогично .пересчетом

+к требуемого содержания Си на количество уксуснокислой меди.

При смешении водного раствора ПЭИ с солями металлов переменной валентности образуются комплексные соеди834073 нения, обладающие по всей вероятности, структурой хелатных колец (например для меди) типа

-WHICH сн чнсч сН—

2 2. 2 (; + ( б — КОН CH ЯНСН СН

2 2

При этом координационное число меди в полиэтилениминовых комплексах равно 4. В используемых растворах содержится избыток ПЭИ по отношению к вводимому количеству соли, таким образом, в растворе содержится ПЭИ и комплексное соединение ПЭИ с солью металла переменной валентности. Это подтверждается спектральным методом. При спектрофотометрировании растворов (длина волны 1=635 нм) получают прямую постоянной оптической плотности, что характерно для комплексообразования растворов, содержащих избыток ПЭИ.

Таким образом, состав для крепления содержит полиэтиленимин и комплекс 15 ное соединение ПЭИ с солью металла переменной валентности. Контроль за качество состава можно осуществлять, определяя содержание катиона металла в композиции.

Пример 2. Приготовление состава, состоящего из композиции полнэтиленимина с азотнокислым железом.

К раствору 2,5 г ПЭИ в 47,5 мл воды добавляют 0,75 г азотнокислого железа. Нерастворившуюся часть отфильт-.

35 ровывают. Получают однородный раствор светло-коричневого цвета с содержанием

Fe+ 0,0073Х. Растворы с другим содержанием Fe гдтовят аналогично пересче+а

roM количества катиона на азотнокис.юе железо.

Пример 3. Приготовление состава, состоящего из композиции полиэтиленимина с четыреххлористым титаном.

К раствору 3,8 г ПЭИ в 72,2 мл во- 45 ды добавляют 0,4 г четыреххлористого титана. Нерастворившуюся часть отфильтровывают. Получают однородный бесцветный раствор с содержанием Ti 0,025Х.

Растворы с другим содержанием Ti го.+4 товят аналогично с пересчетом нужного количества катиона на четыреххлористый титан.

Пример 4. Приготовление состава, состоящего из композиции ноли- Я этиленимина с сернокислым никелем.

К раствору 60 r ПЭИ в 198 мл воды добавляют 6 г сернокислого никеля.

Получают однородный раствор зеленого цвета с содержанием Ni 0,5 . Раст.и воры с содержанием Ni от 0,002 до .+2

0,2Х цолучают пересчетом требуемого . Ф содержания Ni на количество сернокислого никеля.

Пример 5. Приготовление состава, состоящего из композиции полиэтиленимнна с уксуснокислой медью, поверхностно-активного вещества и загустителя.

K раствору 2,5 г ПЭИ в 47,5 мл воды добавляют 0,03 г уксуснокислой меди, 0,25 г поверхностно-активного вещества (препарат ОС-20, представляющий собой смесь полиэтиленгликолевых эфиров высших жирных спиртов)и

10 мл З -ного раствора .загустителя

КИЦ (натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы) . Содержание компонентов, масс.Х: ПЭИ: Сц+ : ОС-20 :КИЦ=5:0,02:

0,5:0,6.

Далее готовят образцы составов и проводят испытания на прочность связи резин с текстильными материалами.

Пример 6. Нанесение пропиточных составов, содержащих композицию

ПЭИ с солями металлов, в частности с солью уксуснокислой меди, на текстильные материалы осуществляют по общепринятой технологии пропитки с последующей сушкой при 70-120 С до удаления влаги, Пропитанный текстильный материал (крученые. комплексные нити из натуральных или химических волокон) приводят в контакт с резиновой смесью на основе полихлоропрена серного регулирования, не содержащей адгезионных компонентов, и вулканизуют при 151 С в течение.20 мин.

В табл. 1 показано влияние адгезионной обработки текстильных материалов из волокон различной природы на прочность связи их с резиной из полихлоропрена.

Приведенные в табл.1 данные показывают, что, в зависимости от вида волокон, использование опытных пропиточных составов приводит к увеличению прочности связи в 1,5-4. раза, но для полиэфирных волокон предлагаемый состав наиболее эффективен.

Пример 7. Пропиточные составы, содержащие композицию ПЭИ с солью титана четыреххлористого, наносят на ткани из полиэфирного волокна по общепринятой технологии, сушат, как указано в примере 6. Отработанную ткань приводят в контакт с резиновой

5 8340 смесью на основе бинарной смеси двух эластомеров -СКЭПТ и БК (1:1) или на основе хлорбутилкаучука.

В табл. 2 приведены результаты ис пытаний на расслаивание (пропиточный состав содержит 0,02Х. Тi è

15Х ПЭИ), анализ которых показывает, что прочность связи увеличивается в 2,5 раза при использовании предлагаемого пропиточного состава для об- 10 работки тканей, приводимых в контакт с резиновыми смесями на основе неполярных или малополярных (ХБК) зластомеров.

Пример 8. Пропиточные составы, содержащие композицию ПЭИ с солями металлов переменной валентнос+2 ти (Cuö, W1 з; Fe+ T 1+4 ) наносят на полиэфирные крученые нити и сушат так, как ойисано в примере 6. 20

Пропитанные и высушенные крученые нити приводят в контакт с резиновой смесью из полихлоропрена, не содержащей адгезионных компонентов. Содержание ПЭИ в составах (водных растворах) изменяется в пределах от 0 1 до 15Х, содержание катиона металла в водных растворах - от 0,002 до 0,27.

Результаты определения прочности связи Резины обработанными крученны- щ ми нитями приведены в табл. 3. Для сравнения полиэфирные крученые нити аналогичной структуры обрабатывают водными растворами той же концентрации ПЭИ, что и предлагаемые соста35 вы. Анализ данных, приведенных в табл.3, позволяет считать предлагаемые пропиточные составы нригодными для адгезионной обработки полиэфирных волокон. При этом с увеличением концент40 рации ПЭИ от 0,1 до 15 мас.Х в составе (при. одном и том же содержании катиона металла, например Сц+ равном

0,004 мас.X) прочность связи возрастает с 13,0 до 30,0 кгс/см

2.

С увеличением содержания катиона металла в составе (при одинаковой кон" центрации ПЭИ в растворе) прочность связи изменяется немонотонно, достигая максимальных значений при сравнительно малых концентрациях катиона металла. Так, при содержании ПЭИ, равгом 5,0 мас,Х, оптимальное количество Си в пропиточном составе, вероят+2 но; равно 0,02 мас.Х; при меньших или больших концентрациях Cu+ прочность связи несколько понижается (с 34,4 до 21,2 кгс/см ), но находится на

;2. более высоком уровне, чем в образцах, 73 6 с полиэфирными кручеными нитями, обработанными водным раствором ПЭИ той же концентрации (5 0 мас.Х).

Иэ данных табл. 3 следует также что благодаря присутствию в предлагаемых пропиточных составах таких катионов металлов, как Ni+2, Feå, Ti значительно улучшаются адгезионные свойства пропитанных полиэфрных крученых нитей.

Предлагаемые составы обеспечивают повышение прочности связи в 4-5 раз выше по сравнению с непропитанными.

Важно также, что по сравнению с известными (растворами ПЭИ тех же концентраций) пропиточные составы способствуют увеличению прочности связи с резиной в 1,5-2 раза. Уровень прочности связи, достигаемый при обработке полиэфирных крученых нитей опытными пропиточными составами, тот же, что и при обработке известными в промышленности составами, содержащими дизоцианатные соединения (30-35 кгс/см).

Пример 9. В пропиточный состав, содержащий ПЭИ и уксуснокислую медь, дополнительно введены поверхностно-активное вещество ОС-20 .и загуститель (натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, см. прим. 5). Для определения прочности связи с резиной иэ полихлоропрена готовят образцы с использованием пропитанных и высушенных полиэфирных крученых нитей так, как описано в примере 6 ° Прочность связи увеличивается с 23,9 до

29,0 кгс/см

Предлагаемые пропиточные составы просты в изготовлении, так как вклю-. чают в себя водорастворимые соединения. В процессе приготовления, нанесения пропиточных составов и последующей сушки текстильных материалов не выделяются летучие токсичные продукты. Сушка осуществляется при темо пературах не выше 120 С, что позволяет сократить энергетические расходы.

По сравнению с водными растворами

ПЭИ достигается более высокий уровень прочности связи резин с текстиль-.

l ными материалами, обработанными опытными пропиточными составами. При этом не наблюдается заметного ухудшения прочностных свойств текстильных материалов из полиэфкрных волокон, как это имеет место в случае обработки этих материалов концентрированными растворами ПЭИ.

Таблица 1

Прочность связи по Н-методу, Я. кгс/см с материалам

Модификатор адгезии,X

Вид волокна труктура тек стильного материала необработанным пропитанны

ill текс х2х3 Полиэфирное Сц

+ ?.

36, 1

7,8

0,05Х

ПЭИ 15,0%

25,6

10,3

0,05Х

93 тексх4хЗ

Полиамидное

ПЭИ 15,0Х с„+2

35;1

20,5

0,17Х

Арамидное

167 тексхlх2

5 ОХ

+Я

Си

21,6

13,4

0,05Х

Хлопковое

184 тексхlх3

ПЭИ 15,0

Таблица 2

0,9 — 1,0

2,6-2,7

Хлорбутилкаучук

СКЭПТ+бутилкаучук (1:1) 0,9-1,0

1,8-2,0

Т а б л и ц а 3

7,8

Без пропитки

Состав, содержащий в качестве модификатора адгезии композицию ПЭИ с солью металла, мас.X

Катион металла ПЭИ

Си+ Ге Ti+4 Ni+

21,9

0,002—

7 834073. 8

Таким образом, предлагаемое изоб- изделий улучшить условия труда работретение позволяет при обеспечении вы- ников, уменьшить загрязнение окрусокого качества и работоспособности ааюшей среды.

834073

1О

Продолжение табл. 3

0,004—

0,004—

О, 004—

0,l

13,0

5,0

21,2

15,0

30,0

0,007

5,0

32,2

0,020—

5,0

34,4

15,0

0,029

45,5

0,040—

0,200—

5,0

30,3

5 0

24,2

0,200 5,0.25,8

Водный раствор ПЭИ концентрации, мас.X

0,1

8,0

5,0

19,9

23,0

15,0

Формула изобретения

Составитель А. Пиняев

Редактор Н.БРнаева Рехред С.Инт нова Корректор Л.Иван

Заказ 4006/45 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород,, ул. Проектная, Состав для крепления резин к текстильным материалам, включающий полиэтиленимин и растворитель, о т л и-, ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности связи резин с текстильным (материалами в резинотканевйх изделиях и оздоровления усло- 49 вий труда, состав дополнительно содержит соль металла, выбранного из группы: медь, железо, никель, титанпри следующем соотношении компонентов, вес.Ж:

Полиэтиленимин 0,1-15,0

Соль укаэанного выше метапла в пересчете на металл 0,002-0,200

Растворитель Остальное .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 3449200, кл. 16 1-92, опублик. 1965 (прототип)