Состав для крепления резин к текстильным полимерным материалам
Патент 1130583
Авторы
Состав для крепления резин к текстильным полимерным материалам
Иллюстрации
Реферат
СОСТАВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗШ К , ТЕКСТИЛЬШМ ПОЛИМЕРНЫМ МАТЕРИАЛАМ, .включающий.хлоропреновьй или диметилвинилпирзодиновый латекс, резорцин- . формальдегидную смолу, едкий натр, формальдегид, воду и модифицирующую добавку - полиамин, отличаю-, щ и и с я тем, что, с целью повьшения прочности связи резин с текстильными полимерными материалами при одновременном уменьшении загрязнения I окружающей среды при получении и переработке состава, последний содержит в качестве модифицирующей добавки полиамин, выбранный из группы: полиэтиленимин, модифицированный акриламидом в соотношении 100:50; полиэтилен-полиамин, модифицированный акриламидом в соотношении 100: 50; смесь указанных модифицированных полиэтиленимина и полиэтиленполиамина в соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлоропреновый ши диметилвинилпиридиновый ласл текс (сухой ос4 ,5-14 таток) Резорцинформаль0 ,08-2,5 дегвдная смола 0,07-0,12 Едкий натр 0,5-0,9 Формальдегид Указанная модифи&9 0,018-0,054 цирующая добавк-а Вода Остальное 01 00 со
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„.ЯУ„;, 113 0 583 A цц С 09 > 3/14 С 08 L 9/08
/ зср;;, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАЫ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ
1 7.- э j
13„" /
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф
0,07-0, 0 5 — 0,9 (21) 354507Игз-о5 (22) 27.01.83 (46) 23.12.84. Бюл. № 47 (72) Л.С. Гейдыш, С.M. Ягнятинская, З.Н. Нудельман, Л.Г. Столярова, Ю.В.Трифонов, Ю.Н. Городничев, П.А. Гембицкий, В.А. Вакуленко и А.Т. Четверикова (53) 621.792.053(088.8) (56) 1. Патент США № 3449)00, кл. 428-250, опублик.1965 (прототип).
2. Сб.Исследования в области химии полиэтиленимина и его применение в промышленности. Под ред. П.А. Гембицкого. M.,"Õèìèÿ", 1977, с.9. (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗЙН К . ТЕКСТИЛЬНЫМ ПОЛИМЕРНЫМ МАТЕРИАЛАМ, . включающий хлоропреновый или диметилвинилпиридиновый латекс, резорцин-, формальдегидную смолу, едкий натр, формальдегид, воду и модифицирующую добавку — полиамин, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения прочности связи резин с текстиль" ными полимерными материалами при од новременном уменьшении загрязнения окружающей среды при получении и переработке состава, последний содер.— . жит в качестве модифицирующей добавки полиамин, выбранный из группы: полиэтиленимин, модифицированный акриламидом в соотношении 100:50; полиэтилен-полиамин, модифицированный акриламидом в соотношении 100:
50; смесь указанных модифицированных полиэтиленимина и полиэтиленполиамина в соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, Mac.X:
Хлоропреновый или диметилвинилпиридиновый латекс (сухой ос-. таток) 4,5-14
Резорцинформальдегццная смола 0,08-2,5
Едкий натр 12
Формальдегид
Указанная модифицирующая добавка 0,018-0,054
Вода Остальное
55
О, 038
88,00
1 1 1.305
Изобретение относится к производству резиновых технических изделий, армированных текстильными материалами, и может быть использовано для изготовления различных резинотканевых изделий.
Известен состав для крепления резин к текстильным полимерным мате риалам (полиэфирным, полиамидным и т.д.), включающий функциональный 1О латекс(например, хлоропреновый диметилвинилпиридиновый), резорцинформальдегидную смолу, едкий натр, формальдегид, воду и модифицирующую добавку - полиамин, например, поли- 15 этиленимин (ПЭИ), в соотношении со" ответственно, мас, : 9,42:.1,77:
:0,074:0,7:88:0,036 (1) .
Использованйг известного состава не позволяет получить необходимый 20 уровень прочности связи резин с полимерными текстильными материалами.
Г
Целью изобретения является повышение прочности связи резин с текс25 тильными полимерными материалами при ,одновременном уменьшении загрязнения окружающей среды при,получении и переработке состава.
Поставленная цель достигается тем, .что состав для крепления резин к текстильным полимерным материалам, включающий хлоропреновый или диметилвинилпиридиновый латекс, реэорцинформальдегидную смолу, едкий натр, формальдегид, воду и модифицирующую 35 ° добавку — полиамин, содержит в каче-. стве модифицирующей добавки — полиамин, выбранный из групны:ПЭИ,модифицирован-. ный акриламидом в соотношении 100:50; . полиэтиленполламин, модифицирован- 40 ный акриламидом в соотношении 100:
:,50, смесь указанных модифицированных
ПЭИ и полиэтиленполиамина в соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, мас. : 45
Хлоропреновый или диметилвинилпиридиновый латекс (сухой остаток) 4, 5-14
Ре зорцинформальдегидная смола 0,08-,2,5
Едкий натр 0,07-0,12
Формальдегид 0,5-0,9
Модифицирующая добавка 0,018-0,054
Вода Остальное
83
ПЭИ и полиэтйленполиамин,модифицированные акриламидом (50 . модйфИ . кации) известны (23
Приготовление составов для адгезионной обработки текстильных материалов иэ химических волокон.
Для приготовления пропиточных составов используют латексы диметилвинилпиридинового{ДКВП-10X) и хлоропренового каучуков с рН 10-12 и резорцинформальдегидную смолу СФ-280 или СФ-282 в виде 5 -ного раствора.
Для получения пропиточного состава на основе латекса ДМВП"10Х к
35,8 мас.ч. латекса {9,31 мас.ч. сухого вещества) добавляют 10,4 мас.ч. воды и 53,8 мас.ч. 5 -ного раствора смолы СФ-280.
Для получения пропиточного состава на основе хлоропренового латекса к 23 мас.ч. латекса (9,42мас.ч. сухого вещества) добавляют 51,7мас.ч.
5 -ного раствора смолы СФ-280. Концентрация пропиточного состава l2, рН 9-10.
Пример 1 (контрольный) ° Состав пропиточной смеси содержит, мас,Е впересчете на сухое вещество:
Латекс Л-7 9,42
Смола СФ-280 1,77
Едкий катр 0,074
Формальдегид 0,7
Модифицирующая добавка 0,036
Вода 88,00
Контрольный 5 .-ный раствор резорцинформельдегидной смолы готовят следующим образом: в 42,3 мас.ч. воды растворяют 3,1 мас.ч. 57 -ной смолы СФ-280, добавляют смесь
3,62 мас.ч. 1 -ного раствора ПЭИ и 0,77 мас.ч. 10 .-ного раствора едкого натра, к полученному раствору добавляют 1,91 мас.ч. 37 -ного раствора формалина. Пропиточный состав готовят известным образом. Состав устойчив в течение 5 сут.
Пример 2. Состав пропиточной смеси, мас. . в пересчете на сухое вещество:
Латекс ДМВП-10Х 9,31
Смола СФ-280 1,84
Едкий натр 0,072
Формальдегид 0,74
Модифицирующая добавка
Вода
Пример 5 . Состав пропиточиой смеси, мас.X в пересчете на сухое, вещество:
Латекс хлоропреновый 9, 42
Смола СФ-280 1,77
Едкий натр 0,074
Формальдегид . 0,70
Модифицирующая добавка 0,036
Вода 88,00
В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. IХ-ного раствора ПЭПА-AA. Состав устойчив в течение 5 сут.
Пример 6. Состав пропиточной смеси, мас.Х в пересчете на сухое вещество: .
Латекс хлоропреновый
Смола СФ-280
Едкий натр
Формальдегид
9,42
1,77
0,074
0,70
3 . 11
В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. IХ-ного раствора
ПЭИ-АА. Состав устойчив в течение
5 сут.
Пример 3. Состав пропиточной смеси, мас.Х в пересчете на сухое вещество:
Латеко хлоропреновый 9,42
Смола СФ-280 1,78
Едкий натр : 0,076
Формальдегид 0,706
Модифицирующая, добавка 0,018
Вода 88,00
В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. 0,5Х-ного раствора ПЭИ-AA. Состав устойчив в течение 5 сут.
Пример 4. Состав пропиточной смеси, мас.Х в пересчете на сухое вещество:
Латекс хлоропреновый 9,42
Смола СФ-280 1,75
Едкий катр 0,076
Формальдегид . 0,70
Модифицирующая добавка 0,054 .
Вода 88,00
В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. 1,5Х"ного раст" вора НЭИ-АА. Состав коагулирует после I сут хранения.
30
30583 4
Модифицирующая добавка 0,036
Вода 88,00
В качестве модифицирующей добав- . ки берут смесь 1,81 мас.ч. IХ-ного раствора ПЭИ-АА и 1,81 мас.ч. IХ-ного раствора ПЭПА-АА. Состав устойчив в течение 5 сут.
Пример 7. Состав пропиточной
f0 смеси, мас.Х в пересчете на сухое вещество:
Латекс ДМВП-10Х 9,26
Смола СФ-282 1,84
Едкий катр 0,12
Формальдегид 0,74
Модифицирующая добавка 0,04
Вода 88,00
В качестве модифицирующей добавки берут 1,91 мас.ч.lX-ного раствора
ПЭИ-АА и 1,91 мас.ч. IX-ного раствора ПЭПА-АА. Состав устойчив в течение 5 сут.
Пример 8.. Состав пропиточной смеси, мас. в пересчете на сухое вещество:
Латекс хлоропреновый 4,5
Смола СФ-280 0,08
Едкий натр 0,07
Формагьдегид . 0,5
Модифицирующая добавка О, 036
Вода 94,814
В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. IХ-ного раствора
ПЕИ-AA. Состав устойчив в течение
5 сут. Прочность связи по Н -методу контрольной резины (на основе поли40 хлорапрена)с пропитанными полиэфир-1 ными нитями составляет 24 10 МПа.
Пример 9. Состав пропиточной смеси, мас.X в пересчете на сухое вещество:
45 Латекс хлоропреновый 14 О Смола СФ-280 2,5
Едкий натр 0,12
Формальдегид 0,9
50 Модифицирующая добавка 0,036
Вода 82,444
В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. IX-ного раст55 вора ПЭИ-AA. Состав устойчив в течение 3 сут. Прочность связи по Н— методу контрольной резины (на основе полихлоропрена) с пропитанными по1130583
5 лиэфирными нитями составляет 37 х 1О 5"Ла.
Эффективность составов для адге-. зионной обработки химических волокон.
Приготовленные составы, содержа-; щие модифицирующую добавку (или без нее), используют для пропитки крученых.,нитей из полиэфирного, полиамидного и высокомолекулярного волокна СВМ. Пропитанные нити сушат при умеренных температурах 125-135 С. о
Эффективность пропиточных составов характеризуют уровнем адгезионных свойств пропитанных нитей и -методом.
При этом полимер латекса, на основе которого готовят пропиточные соста-: вы,и каучук резиновой смеси, принятой в этих испытаниях в качестве контрольной, всегда были одной и той же природы .
В табл.1 представлены результаты испытаний Н-методом прочности связки резины из поли:.лоропрена с пропитанными кручеными, нитями из химических волокон. Пропиточные составы (на основе хлоропренового латекса ) содержат в качестве модифицирующих добавок ПЭИ-АА, ПЭПА-АА и смесь(1!1))
ПЭИ-АА с ПЭПА-АА (количество добав- ки — 0,036 мас.ч. 17. †но раствора).
Одновременно проведены результаты испытаний прочности связи в случае применения в качестве модифицирующей добавки ПЭИ (известный состав, II.6 в таблице), изоцианатов (п,4 в таблице, базовый . объект), применяемых при адгезионной обработке полиэ-. фирных волокон. При адгеэионной обработке полиамидного и высокомодульного волокон используются латекснорезорционоформальдегидные составы, ке содержащие изоцианатов, поэтому в табл.! также приведены они в качестве базовых объектов для указан-, ных волокон (п.5).
Иэ анализа представленных в табл.1 результатов следует, что модифицирующая добавка, состоящая из
ПЭИ-АА или ПЭПА-AA (или их сочетания ), более эффективна, чем ПЭИ во всех исследованных системах, армированных вслокнами различной природы. По сравнению с составами, содержащими изоцианаты, предлагаемые составы характеризуются почти равноценными адгезионными свойствами.
В табл. 2 показано влияние типа и содержания модифицирукяцей добавки
35 в лропиточном составе на основе наиритового латекса на прочность связи
1 резины из полихлоропрена с пропитанными кручеными нитями из волокон
CBN. С увеличением содержания модифицирующей добавки прочность связи возрастает по сравнению с известным составом на 15-457. (в среднем на
ЗОБ ). Учитывая, что пропиточные составы с модифицирующей добавкой в количестве свыше 0,038 мас.ч. быстро теряют устойчивость, оптимальным содержанием добавки вйбрано 0,036 мас.ч.
Адгезионные свойства крученых полиэфирных нитей, пропитанных опытным составом на основе латекса сополимера дивинила и метилвинилпиридина (ДКВП-10Х), содержащим модифицнРУющую добавку ПЭИ-АА+ПЭПА-АА (1:1), приближаются к адгезионным свойствам серийного состава, содержащего 5 мас.Ж блокированного изоцианата 1,в расчете на массу жидкого состава): 47 10 и 55 . 10 МПа, соответственно. Необходимо еще учитывать, что расход изоцианата на состав на два порядка превышает расход модифицирующей добавки.
Дальнейшие испытания проведены с применением метода расслаивания. Для изготовления образпов пропитанные крученые нити под равномерным натяжением укладывали в ряд вплотную друг к другу, а затем приводили в контакт с той же контрольной резиновой смесью, что применяли в предыдущих сериях опытов. Образцы вулканизуют, а затем проводят их испытания по ГОСТ 6768-75. Результаты испытаний, проведенных с пропитанными полиэфирными нитями, показывают, что уровень адгезионных свойств нитей, обработанных опытными составами с модифицирующей добавкой (в количестве 0,036 мас.ч. на,состав), достаточно высок и составляет 4,3-6,4 кН/м (в среднем 5,2 кН/м) при смеь-.аином характере расслаивания.
Поскольку при изготовлении некоторых видов резиновых технических изделий пропитанные крученые нити перед приведением в контакт с резиновыми смесями промазывают конфекционными клеями, были проведены серии опытов по рценке уровня прочности связи в та@их системах. Результаты испытаний с применением клс.я, содер ны на основе полихлоропрена, латек-. сносмоляной пропиточный состав на основе хлоропренового латекса содер-. жит 0,036 мас.ч. модифицирующей добавки ПЭИ-АА+ПЭПА-АА (1:1) . Уровень прочности связи, как видно из.при-, Модифицирующая добавка
Полиэфирное Полиамидное СВМ
35,4
50:5
48,5
45,5
42,5
36,2
36,5
47,0
46,2
34-40
34,0
32,6
36,0
37,0
23,0
НЭИ
Таблица 2
42,2. ПЭИ-АА
50 5
ПЗИ-АА
ПЭИ-АА.5I,3
ПЭПА-АА
45,0
47,0
ПЭИ-АА + ПЭПА-АА
36,0
0,038
ПЭИ
Вез добавки
32,6
/ 1 жащего систему модификаторов адгезии — модификатора РУ, смолы СФ-281 и двуокиси кремния — приведены в табл. 3.
Резиновая смесь и клей изготовлеПЭИ-АА
ПЭПА-АА
НЭИ-АА + ПЭПА-АА
Изоцианаты
Без добавки
130583 8 веденных данных, достаточной высок, характер расслаивания образцов коге. зионный (по резине).
Таким образом, повышение прочности связи в резиновых технических изделиях резин с армирующими текстильными материалами достигается путем использования малотоксичных пропиточных составов, что способствует оздо1О ровлению условий труда и уменьшению загрязнений окружающей среды.
Т а б л и и а 1
Прочность связи по Н -методу, ИПа 10, резин с пропитанными нитями из волокон
0,018
0,036
0,054
0,036
0,018+0, 018
1 130583.10
Та блица3
Тип волокна в нити
Прочность связи, кН/м
Норма не менее
Фактические показатели
4,0
Полиэфирное адгезионное
6,1 — 7,2
5,5
7,5 — 9,0
СВМ
Составитель В. Островский
Техред И.Асталош Корректор С. Шекмар
Редактор В, Данко
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 9516/21 Тирам 633. Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35 j Раушская наб., д.4/5