Поли-(додецил)-акриламид в качестве термопластичного клея

Поли-(додецил)-акриламид в качестве термопластичного клея

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Поли-Ц-(додецил)-акрйламид формулы -tOil-CHij со / . (СНг),, СНэ . где п 63-68J в качестве термопластичного клея.

ае пи

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21 ) 3265466/23-05 (22) 28.07.81 (46) 15.01.84. Вюл. ti 2 (72) С.И. Мехтиев, P.Á. Тагиев и Э.С. Мамедова (53) 678.745.84(088.8) (56) 1. Сборник технических условий на клеящие материалы, Л., "Химия.", 1975, с. 206.

2. Кардашов Д,A. Синтетические клен. М., ".Химия", 1976, с.260, (прототип). (54) ПОЛИ-М- (ДОДЕЦИЛ)-АКРИЛАМИД В

КАЧЕСТВЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО КЛЕЯ

3(5 ) С 08 F 120/54 С 09 3 3 /14 (57 ) Поли-К- (додецил ) -акриламид фор: мулы

1сн2 сн)ъ

С0

НН (СН2) и

I (-"Н3 где и =63-68 в качестве термопластичного клея.

1007378 формулы

-(cv> cH$„

С0

NH (Снг) 11 .

СН3 где и =63-68.

Поли-й-(додецил)-акриламид получают полимеризацией М -(додецил)-акриламида в присутствии радикальных инициаторов полимеризации-перекиси бензоила или азо-бис-изобутиронитрила.

Полимер представляет собой прозрачную резиноподобную эластичную массу светло-желтого цвета и является термопластичным клеем.

Изобретение относится к области термопластичных клеев, используемых, в строительстве, приборо- и машиностроении, авиации, легкой и деревообрабатывающей промышленности, радио- и электротехнике.

Известны клеи на основе полиамидов f1) ..

Недостатком этих клеев является то, что они используются для склеивания только бумаги и картона.

Наиболее близкими к изобретению являются клеи на основе полимеров амида акриловой кислоты )2) .

Эти клеи применяются в виде растворов, эмульсий или в виде полимерно-.мономерных смесей. Они затверде-. вают под влиянием ультрафиолетового излучения, нагревания или с помощью инициаторов радикальной полимеризации. Температура размягчения этих полиакриламидных клеев составляет

52 С. Молекулярная масса колеблется в пределах 2,24.10 — 1,95.10

Наиболее существенными недостат,— ками известных полиамидных клеев являются низкая адгезия к пластмассе, металлу, дереву; хрупкость образцов. Целью изобретения является создание нового термопластичного клея, обладающего повышенной адгезией к различным материалам.

Поставленная цель достигается синтезом поли-М-(додецил)-акриламида

Адгезионные свойства полимера проверяют по прочности на сдвиг, отслаивание и расслаивание.

Прочность на отслаивание опре5 деляют на разрывной машине ZE = 40

co скоростью 50-60 мм/мин, а прочность на сдвиг — на разрывной машине РМИ-250 со скоростью 500 мм/мин.

Й -(Додецил)-акриламид синтезируют иэ акрилонитрила и фракции альфа 0 -олефинов с

М -(Додецил)-акриламид-белое кристаллическое веществО, растворимое в органических растворителях (бензоле, 15 толуоле, тетрагидрофуране).

Изобретение иллюстрируется нижеследующим примером.

Пример 1. В колбу загружают 117 г (1 моль) 84,5Ъ-ной серной кислоты и при температуре 5 С по каплям добавляют 53,г (1 вдоль) акрилонитрила, стабилизированного гидрохиноном. Через 10 мин в реакционную смесь вводят 136 г (1 моль) додецена-1. Температура реакции 80 С, время — 1 ч.

Полученную реакционную смесь обрабатывают 5-6-кратным количеством воды и экстрагируют серным эфиром.

После отгонки серного эфира и непрореагировавших исходных веществ выделяют 144,8 г Й -додецилакриламида.

Выход целевого продукта составляет

705 (от теории).

35 Характеристика полученного мономера

ММ вЂ” 219, Т„, — 40 С.

ИК-спектр подтверждает структуру

40 полученного Н -додецилакриламида. О наличии двойной связи (-C=C-) свидетельствует полоса поглощения в области 1640 см " . О наличии карбонильной группы †(С=О) свидетельствует по45 лоса поглощения 1720 см 1, амидной группы (- Н-СО-) — 3350 см

35 r полученного К вЂ (додецил)-акриламида полимеризуют в присутствии

О, 2 г (0,6 моль.Ъ) инициатора азобис-изобутиронитрила или перекиси бензоила при температуре 80-1000С в течение 1,5 ч.

Характеристика полимера представлена в табл. 1.

1007378

Таблица 1

OC

Полимер ромное исло, /100

Поли-Й(доде цил -акриламид 0,37 14000-15000 0,01-0,005

80 4,0

8,42

ИК-спектр подтверждает структуру полученного полимера. Полосы поглощения в.области 1375, 2880, 2965 см относятся к метильным группами g-олефина. Полосы поглощения в областях 1210 см., 2860 см

940 см " характерны для структуры

ЙН-(СН )q-СН, полосы поглощения !

Адгезионные свойства поли-N-(додецил

1215 и 1720 см — для сложных карбонильных групп (-С=О) °

Данные ДТА показывают термостойкость полимера. Потеря веса наблюдается при 170 С и составляет окоо ло 2,1Ъ при 260ОС - 8,4%,при 320 С-17,9Ъ, Адгезионные свойства полимера представлены в табл. 2, 3 и 4.

)-акриламида Т а б л и ц а 2

Склеиваемые материалы

Прочность на сдвиг н/см

„,/,г

25,2 — 35,0

16,8 — 19,2

252 — 350

168 — 192

)13,9 фольга рвется >139 фольга рвется

19,2 — 21,4

1т92 — 2,14

)91,4 пленка рвется г

21,0

»»»»

ПЛ -ПЛ

ПЭ вЂ” ПЛ 9, 14 пленка рвется

2,1

25 - 30

А1-А1

250 — 300 "ПЭ вЂ” полиэтиленовая пластина; . ЧЛ вЂ” полиэтиленовая Пленка.

Я) Т а б л и ц а 3

Прочность на отслаивание

Склеиваемые материалы н/см кгс/см

64,6

6,46

ПЭ вЂ” ткань

fe -Ф

ПЭ вЂ” ПЛ

48,8

4,88

120

12,0

97,9

9,79 металл — FIJI

Fe — Fe+

ПЭ вЂ” ПЭ

ПЭ вЂ” Ф

»ММ

Ve — анодированное железо;

«»" ь — медная фольга;

Потеря веса по даннчм ДТА при

200 С,Ъ потеря зеса .полимера при

260оС,Ъ

1007378 6

Та блица 4

Склеив аемые материалы

Прочность на расслаивание н/см кгс/см

ПЭ вЂ” Ф

Ф вЂ” Ф

ПЛ - ПЛ

56,0

5,6

23,6

2,36

88,5

8,85 ткань — ткань

60,4

6,04

Та блица 5

Сравнение адгезионных свойств предложенного и известных клеев.

Прочноать на расслаивание кгс/см (н/см) Прочность на сдвиг кгс/см (и/см )

Склеиваемые мате риалы (-М

Полиак Поли-N-(до-. Смешанные Полиакриламид рила- децнл) -ак- полиамимид рилймид ды

Поли -1 — (до Поли амиды децил ) -ак- (ПФЭ -2/1 О)

М риламид

20-25 (200-250) 25-30 (250-300) 25,2-35,0 (252-350) Сталь

5,2-3,1 (52-31) 4,1-1,4 (41-1 4) I

121, с. 259.

Полиакриламид применяют для склеивания бумаги (2), с. 260.

Данные табл. 2 показыва т, что прочность при сдвиге склеенных анодированных;:. металлов составляет 212

250 н/см, пластмасс — 168 .— а

192 н/см .

Экономический эффект от замены полиакриламида на поли- додецил-акриламид рассчитывается, исходя из следуюших исходных положений:

1 — удельное капитальные вложения и затраты на стадии полимеризации этих мономеров приняты равными;

2 — удельные капитальные вложения на стадии синтеза акриламида и

В табл. 5 проведено сравнение адгезионных свойств полученного клея с известными термопластичными клеями. Как видно из таблицы, полученный клей обладает повышенной адгезией к пластмассе н металлу.

N -(додецил)-акриламида также приняты равными, учитывая аналогичность этих процессов.

Себестоимость производства Й -(до55 дерзил)-акриламида и акриламида рассчитана с учетом принятых расходных коэффициентов по оптовым ценам на основные и вспомогательные материалы.

Калькуляция себестоимости указанных мономеров приведена в таблице 6.

1007378

Таблица 6

Предложенный мономер

Базовый мономер

Расход на

1т мономера, т

Сырье и Оптовая цематери-. на 1т, алы . руб

Сырье и материалы .

Оптовая Расход Сумма, цена 1т на. 1 т руб руб мономе-. ра, т

Сумма, руб

1.Сырье

0 385 . 506-27

0,989 316-48 акрило-. нитрил 1315

1.акрило- 1315 нитрил. 320 додецен-1

0,78 1025-70 а

102,5

822-75

2.Вспомогательные

2, Вспомогательные материалы

82-20.материалы (10Ъ) (10% ) З.Производственная себестоимость

3. Проиеводственцая себестоимость

1131-19

1410-25

Корректор A. Зимокосов

Заказ 1018/1 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Ожидаемый экономический эффект от внедрения изобретения определяется по формуле

9= (C - C,Ä + E(-,).4 . где С и C2 — себестоимость производ1 ства 1 т акриламида и 40

1 т К вЂ (додецил)-акриламида; и — удельные капитальные вложения в производство акриламида и Я-(додецил)- 45

-акриламида; приняты равными, как указано вышет нормативный коэффициент зкономической эффектив .5О ности, равный 0,15;

Редактор 0.10ркова Техред М.Тепер

4 — .объем производства, условно принимаемый равным

100 т/г. (1410,25 - 1131,19) ° 1000 — 279060 руб.

Таким образом, предложенный полимер обладает более высокой адгезией к различным материалам, чем известные. /

Базовым объектом в настоящее время является полиакриламид. Он имеет худшие адгезионные свойства и более высокую себестоимость, чем предложенный,по-. лимер.