Клеевая композиция для липких лент

Клеевая композиция для липких лент

Реферат

Изобретение относится к области получения клеевых составов, используемых для изготовления липких поливинилхлоридных (ПВХ) лент, предназначенных для приклеивания к различным поверхностям.

Изобретение может быть использовано для изготовления поливинилхлоридной липкой ленты, предназначенной для обмотки газо- и нефтепроводов в качестве изолирующего и защитного покрытия, а также для ремонтных работ.

Одним из основных требований, предъявляемых к клею для изготовления поливинилхлоридной липкой ленты, является обеспечение высокой адгезии получаемой липкой ленты к поверхности металла.

Известны клеевые составы, применяемые для изготовления липких поливинилхлоридных лент, содержащие перхлорвиниловую смолу, канифоль, растворитель и другие ингредиенты (а.с. № 423829, кл. С09J 7/00, 1973; а.с. № 717118, кл. С09J 7/02, 1980; патент РФ № 2196794, кл. С09J 127/24, 2001).

Недостатком указанных клеевых композиций является недостаточная адгезия полученной липкой ПВХ-ленты к стали.

Наиболее близким к предлагаемому клеевому составу является клей для липких лент (патент РФ № 2244729, кл. С09J 127/24, 2005, прототип), содержащий перхлорвиниловую смолу, пластификатор - смесь диоктилфталата и хлорированных α-олефинов, полученных из отходов олигомеризации этилена, канифоль сосновую и наполнитель - активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

перхлорвиниловая смола - 25-30;

диоктилфталат - 33-55;

хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 11-33;

канифоль сосновая - 6-8;

активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 0-7.

Недостатком данного клеевого состава является недостаточная адгезия полученной липкой ПВХ-ленты к поверхности стали, значение которой не превышает 5-6 Н/см, что не соответствует современным техническим требованиям, предъявляемым к липким лентам для изоляции трубопроводов.

Техническим результатом изобретения является увеличение адгезии липких поливинилхлоридных лент к стали.

Указанный технический результат достигается тем, что клеевая композиция для липких поливинилхлоридных лент, содержащая перхлорвиниловую смолу, пластификатор - смесь диоктилфталата и любых хлорированных α-олефинов, в частности, полученных из отходов олигомеризации этилена, канифоль сосновую и возможно наполнитель - активированную смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1, дополнительно содержит хлорированный 1,2-полибутадиен, со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000. Содержание хлорированного 1,2-полибутадиена в клеевой композиции находится в пределах от 1 до 15 мас.ч., содержание хлора в хлорированном 1,2-полибутадиене составляет 5-56 мас.%. В качестве хлорированного 1,2-полибутадиена может быть использован хлорированный синдиотактический 1,2-полибутадиен. Клеевая композиция содержит компоненты в следующем соотношении, мас.ч.:

перхлорвиниловая смола - 25-30;

диоктилфталат - 45-55;

хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 11-20;

канифоль сосновая - 4-8;

активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 0-7;

хлорированный 1,2-полибутадиен- 1-15.

В результате введения в клеевую композицию хлорированного 1,2-полибутадиена, существенно увеличивается адгезия липких поливинилхлоридных лент к поверхности стали.

Хлорированный 1,2-полибутадиен получают барботированием газообразного хлора через раствор 1,2-полибутадиена в органическом растворителе при температуре 0-30°С до содержания хлора в полимере 5-56 мас.%.

Хлорированные α-олефины получают хлорированием отходов производства олигомеризации этилена α-олефинов фракции С₁₄-С₃₂ в присутствии инициатора - дицетилпероксидикарбоната (лиладокс), взятого в количестве 0,1-0,3% от массы α-олефинов при температуре 35-70°С и скорости подачи хлора 0,1-0,3 г/мин до степени хлорирования 24-53,7 мас.%.

Активированную смесь природного цеолита и оксида кальция готовят следующим образом. Смесь цеолитового туфа Холинского месторождения с содержанием клинопти-лолита 65-70 мас.% и оксида кальция (МРТУ 6-09-3276) в весовом соотношении 9:1 пропускают через интегратор Д-102 с семирядным комплектом зубчато-пальцевых роторов. Относительная скорость соударения частиц смеси с пальцами роторов на последних кругах достигает 180 м/с. Приготовленную таким образом активированную смесь природного цеолита и оксида кальция фасуют в полиэтиленовые мешки и используют для приготовления клея.

Клеевую композицию получают следующим образом.

В реактор, нагретый до 70-75°С, при перемешивании загружают 45-55 мас.ч. диок-тилфталата, 11-20 мас.ч. хлорированных α-олефинов, полученных из отходов олигомеризации этилена, 0-7 мас.ч. активированной смеси природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1, 4-8 мас.ч. канифоли сосновой (марка «А» ГОСТ 19113-84). После полного растворения канифоли вводят 25-30 мас.ч. перхлорвиниловой смолы ПСХ-ЛС и 1-15 масс.ч. хлорированного 1,2-полибутадиена и продолжают перемешивание при температуре 70-75°С в течение 4-8 часов до получения однородной по составу клеевой массы.

Приготовленный таким образом клей наносят на поливинилхлоридную ленту вальцево-каландровым способом. Клей готовят на месте потребления непосредственно перед нанесением на ПВХ-ленту. Из полученной липкой поливинилхлоридной ленты готовят образцы для испытания по ТУ 2245-001-00203312-2003. Значение адгезии поливинилхлоридной ленты к стали определяют по ГОСТ Р 51164-98.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

В реактор, нагретый до 70-75°С, при перемешивании загружают, мас.ч.: ДОФ - 55; хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 11; активированную смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 7; канифоль сосновую - 8. После растворения канифоли загружают 25 мас.ч. перхлорвиниловой смолы и 9 мас.ч. хлорированного 1,2-полибутадиена со среднемассовой молекулярной массой 46800 и содержанием хлора 45,6 мас.%, и перемешивают при температуре 70-75°С в течение 4-8 часов до получения однородной клеевой массы. Приготовленный таким образом клей наносят на поливинилхлоридную ленту. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,2 Н/см.

Пример 2.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ - 45, хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 20, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1- отсутствует, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 30, хлорированный 1,2-полибутадиен - 9. Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена - 85500, содержание хлора - 20,5 мас.% Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 11,0 Н/см.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 4,5, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, хлорированный 1,2-полибутадиен - 1. Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена - 15900, содержание хлора - 51,3 мас.% Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 10,2 Н/см.

Пример 4.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 4,5, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, хлорированный 1,2-полибутадиен - 15. Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена - 109600, содержание хлора - 10,6 мас.% Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,8 Н/см.

Пример 5.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 4,5, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, хлорированный 1,2-полибутадиен - 6. Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена - 8000, содержание хлора - 28,2 мас.% Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 11,2 Н/см.

Пример 6.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 4,5, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, хлорированный 1,2-полибутадиен - 10. Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена - 120000, содержание хлора - 45,6 мас.% Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,5 Н/см.

Пример 7.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотнощении 9:1 - 4,5, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, хлорированный синдиотактический 1,2-полибутадиен - 10. Среднемассовая молекулярная масса хлорированного синдиотактического 1,2-полибутадиена - 118000, содержание хлора - 42,3 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,7 Н/см.

Пример 8.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 4,5, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, хлорированный 1,2-полибутадиен - 13. Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена - 9500, содержание хлора - 5,0 мас.% Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 11,5 Н/см.

Пример 9.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 4,5, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, хлорированный 1,2-полибутадиен - 7. Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена - 68300, содержание хлора - 56,0 мас.% Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 13,0 Н/см.

Пример 10.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 4,5, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, хлорированный 1,2-полибутадиен - 8. Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена - 36700, содержание хлора - 33,4 мас.% Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,0 Н/см.

Пример 11 (граничный).

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 4,5, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, хлорированный 1,2-полибутадиен - 0,5. Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена - 7000, содержание хлора - 57,1 мас.% Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 6,2 Н/см.

Пример 12 (граничный).

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена - 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 - 4,5, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, хлорированный 1,2-полибутадиен - 16. Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена - 125000, содержание хлора - 3,5 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 5,5 Н/см.

Примеры № 11 и 12 приведены в качестве граничных для обоснования выбранных интервалов содержания компонентов в клеевой композиции и характеристики используемого в составе клеевой композиции хлорированного 1,2-полибутадиена.

Из данных таблицы следует, что клеевые композиции, получаемые с использованием хлорированного 1,2-полибутадиена, обеспечивают по сравнению с прототипом существенно более высокую (в 2-2,2 раза) адгезию липкой ПВХ-ленты к стали.

Таким образом, дополнительное введение хлорированного 1,2-полибутадиена позволяет увеличить адгезию липкой ПВХ-ленты к стали.

Таблица
Наименование	прототип	№ примера
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11*	12*
Перхлорвиниловая смола, мас.ч.	25-30	25	30	28	28	28	28	28	28	28	28	28	28
Диоктилфталат, мас.ч.	33-55	55	45	54	54	54	54	54	54	54	54	54	54
Хлорированные α-олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, мас.ч.	11-33	11	20	12	12	12	12	12	12	12	12	12	12
Канифоль сосновая, мас.ч.	6-8	8	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6
Активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1, мас.ч.	0-7	7	0	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5
Хлорированный 1,2-полибутадиен, мас.ч.	-	9	9	1	15	6	10	-	13	7	8	0,5	16
Хлорированный синдиотактический 1,2-полибутадиен, мас.ч.	-	-	-	-	-	-	-	10	-	-	-	-	-
Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена	-	46800	85500	15900	109600	8000	120000	118000	9500	68300	36700	7000	125000
Содержание хлора в хлорированном 1,2-полибутадиене, мас.%	-	45,6	20,5	51,3	10,6	28,2	45,6	42,3	5,0	56,0	33,4	57,1	3,5
Адгезия липкой ПВХ-ленты к стали, Н/см	5-6	12,2	11,0	10,2	12,8	11,2	12,5	12,7	11,5	13,0	12,0	6,2	5,5
* примеры №11 и 12 приведены в качестве граничных для обоснования выбранных интервалов содержания компонентов в клеевой композиции и характеристики используемого в составе клеевой композиции хлорированного 1,2-полибутадиена.

1. Клеевая композиция для липких поливинилхлоридных лент, содержащая перхлорвиниловую смолу, канифоль сосновую, пластификатор - смесь диоктилфталата и хлорированных α-олефинов и, возможно, наполнитель - активированную смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит хлорированный 1,2-полибутадиен при следующем соотношении, мас. ч.:

перхлорвиниловая смола	25-30
диоктилфталат	45-55
хлорированные α-олефины	11-20
канифоль сосновая	4-8
активированная смесь природного цеолита и оксида кальция
в соотношении 9:1	0-7
хлорированный 1,2-полибутадиен	1-15

2. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что используют хлорированный 1,2-полибутадиен с содержанием хлора от 5 до 56%.

3. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что используют хлорированный 1,2-полибутадиен со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000.

4. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве хлорированного 1,2-полибутадиена может быть использован хлорированный синдиотактический 1,2-полибутадиен.