Клеевая композиция

Клеевая композиция

Реферат

Изобретение относится к клеевым композициям на основе хлоропренового каучука, и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованной резины между собой.

Известна клеевая композиция, включающая хлоропреновый каучук, тиурам, оксид цинка, в качестве смолы продукт совместной конденсации фенола ацетальдегида и ацетанафтена и растворитель (Авторское свидетельство СССР №1579920, кл. С 09 J 111/00; Опубл. 23.07.90). В качестве растворителя используют смесь этилацетата и бензина.

Однако данная клеевая композиция не обеспечивает достаточно высокой прочности при склеивании изделий из вулканизованной резины.

Известна клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук, эпоксидную смолу, низкомолекулярный бутадиеннитрильный каучук, третичный амин, растворитель (Авторское свидетельство СССР №685673, кл. С 08 L 11/00; Опубл. 15.09.79).

Однако данная клеевая композиция имеет низкую прочность при склеивании резиновых изделий на основе различных каучуков.

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, Россия, МКИ⁶ С 09 J 111/00; Опубл. 09.02.95).

Однако указанная клеевая композиция, хотя и имеет схожий состав, предназначена для склеивания изделий из ферритов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является клей 88НТ (ТУ 2252-033-45539771-2000) в состав которого входит, мас.ч.: полихлоропреновый каучук наирит НТ - 100, бутилфенолформальдегидная смола 101К - 90, оксид цинка - 5, оксид магния - 12, тиурам - 2, и органический растворитель - 800. В качестве растворителя используют смесь нефраса и этилацетата в процентном соотношении 50:50.

Однако указанная клеевая композиция (хотя и находит широкое применение из-за своей невысокой стоимости) не обеспечивает достаточно высокой прочности при склеивании вулканизованной резины (достигаемая прочность при сдвиге при склеивании вулканизованной резины на основе СКИ не превышает 5,0 кгс/см²).

Задача: разработка состава клеевой композиции, обладающей повышенной прочностью при склеивании вулканизованной резины между собой.

Техническим результатом является повышение прочности при склеивании вулканизованной резины между собой.

Поставленный технический результат достигается тем, что клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит НТ, бутилфенолформальдегидную смолу 101К, оксид цинка, оксид магния, тиурам и органический растворитель, представляющий собой смесь этиацетата и нефраса, в качестве модификатора содержит анилиновую смолу, представляющую собой отходы, образующиеся при производстве анилина на стадии дистилляции анилина-сырца с содержанием анилина не более 15%, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: полихлоропреновый каучук наирит НТ - 100, бутилфенолформальдегидная смола 101К - 90, оксид цинка - 5, оксид магния - 12, тиурам - 2, указанный органический растворитель - 800, указанная анилиновая смола - 20,2-2,52.

Полихлоропреновый каучук наирит НТ (ТУ-601781-73) является основным пленкообразующим в клеях-растворах.

Бутилфенолформальдегидная смола 101К (ТУ-6-10-1261-8).

Вулканизующая группа: окись цинка (белила цинковые ГОСТ 202-84), окись магния (жженая 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).

Модификатор является дешевым веществом, так как анилиновая смола является отходами, образующимися при производстве анилина на стадии дистилляции анилина-сырца (ТР производства анилина ЗАО "Оргсинтез" г.Волжский, токсиколого-гигиенический паспорт). Анилиновая смола представляет собой: анилин - не более 15%, динитроанилин - 0,7-1,5%, неидентифицированные смолистые примеси - остальное. Анилиновая смола представляет собой вязкую жидкость черного цвета.

При использовании в качестве модификатора указанной анилиновой смолы значительно повышаются адгезионные свойства клеевой композиции. Это происходит за счет увеличения содержания в клеевой композиции функциональных групп.

Клеевую композицию приготавливают следующим образом.

Вначале приготавливают резиновую смесь (смесь наирита НТ, оксида магния, оксида цинка, тиурама) в резиносмесителе в течение 10 мин, при этом температура смесителя постепенно повышается (по мере ввода компонентов смеси) от 50°С до 85°С. После выгрузки смеси при температуре 105°С осуществляют ее листование в течение 5 мин. Затем разогретая резиновая смесь с частью растворителя (около 0,1 ч от общего количества растворителя) загружается в клеемешалку. Остальное количество растворителя вместе с другими ингредиентами клеевой композиции бутилфенолформальдегидной смолой, указанной анилиновой смолой загружаются порциями в клеемешалку по мере набухания резиновой смеси. Общее время клеесмешения составляет 4,5-5 ч, при этом введение указанной анилиновой смолы может быть осуществлено после приготовления клеевой композиции на основе остальных компонентов.

Пример приготовления клеевой композиции.

В клеемешалку, содержащую приготовленный известным способом наиритовый клей 88НТ (ТУ 2252-033-45539771-2000), включающий в себя полихлоропреновый каучук наирит НТ, бутилфенолформальдегидную смолу 101 К, оксид цинка, оксид магния, тиурам и указанный органический растворитель, вводят рассчитанное количество модификатора и перемешивают содержимое 5-10 минут до получения однородной массы.

Получают клеевые композиции 1-4, составы которых приведены в таблице 1.

Клей представляет собой жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета. Клей технологичен, хорошо наносится на поверхность резины.

Были исследованы различные содержания указанной анилиновой смолы (табл.2).

Заявленные пределы модификатора 20,2-2,52 обусловлены тем, что при увеличении или уменьшении указанных дозировок адгезионная прочность при склеивании снижается.

Установлено, что наиболее оптимальным является содержание указанной анилиновой смолы - 5,05, при введении которого были получены наилучшие результаты. Сравнительные испытания прочностных свойств клеевых составов по всем вариантам заявленной композиции и прототипу при склеивании вулканизованных резин на основе СКИЗ, СКЭП и СКН приведены в табл.2. Для проведения сравнительных испытаний было приготовлено 4 варианта композиций (по способу, описанному в примере) и композиция по прототипу, представленным в таблице 1. Предлагаемые композиции исследовались на адгезионную прочность при сдвиге, достигаемую при выдерживании под грузом 2 кг, при комнатной температуре (20°С) в течение 24 часов. Данные представлены в таблице 2, из которой видно, что наилучшие результаты получены при использовании состава композиции 2.

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 (20°С) в течение 5 минут, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей.

Как видно из табл.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 СКИ 3 по прототипу составляет 5,0 кгс/см², а с использованием предлагаемого модификатора 9,9 кгс/см².

Таким образом, как видно из табл.2, при использовании в предлагаемой клеевой композиции указанной анилиновой смолы в указанных пределах позволяет повысить прочность при склеивании изделий из вулканизованной резины на основе различных каучуков, что обусловлено участием данного модификатора в повышении адгезионных свойств клея.

Нами установлено, что причиной повышения адгезионных показателей клеевой композиции является не только увеличение концентрации полярных групп за счет введения в состав модификатора, но и образование дополнительных химических связей при взаимодействии аминосодержащего модификатора с подвижными аллильными атомами хлора в макромолекулах хлоропренового каучука, что приводит к увеличению густоты пространственной сетки и, по-видимому, к упрочнению клеевой пленки.

Таблица 1
Компонент	Содержание компонентов в композиции, мас. ч
	1	2	3	4	прототип
Полихлоропреновый каучук наирит НТ	100	100	100	100	100
Бутилфенолформальдегидная смола 101К	90	90	90	90	90
Тиурам	2	2	2	2	2
Оксид цинка	5	5	5	5	5
Оксид магния	12	12	12	12	12
Органический растворитель (смесь этилацетата и нефраса в процентном соотношении 50:50)	800	800	800	800	800
Указанная анилиновая смола	2,52	5,05	10,1	20,2	-
Таблица 2
Прочность при сдвиге, кгс/см2	Показатель для композиции
Прототип 88НТ	Предлагаемые композиции
1	2	3	4
СКИ - 3	5,0	9,0	9,9	9,2	8,5
СКЭП	9,9	11,8	12,9	11,6	10,8
СКН	4,6	9,5	10,4	8,9	7,7

Технико-экономический эффект, полученный от применения клеевой композиции, заключается в том, что ее применение позволяет значительно повысить прочность клеевого крепления изделий из вулканизованной резины на основе различных каучуков, улучшить технологические параметры процесса склеивания. Кроме того, применение указанной анилиновой смолы позволяет использовать побочный продукт (отход) производства анилина.

Клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит НТ, бутилфенолформальдегидную смолу 101К, тиурам, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит в качестве модификатора анилиновую смолу, представляющую собой отходы, образующиеся при производстве анилина на стадии дистилляции анилина-сырца с содержанием анилина не более 15%, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полихлоропреновый каучук наирит НТ	100
Бутилфенолформальдегидная смола 101К	90
Тиурам	2
Оксид цинка	5
Оксид магния	12
Указанный органический растворитель	800
Указанная анилиновая смола	2,52-20,2