Клеевая композиция

Клеевая композиция

Реферат

Изобретение относится к клеевым композициям на основе хлорсодержащего каучука и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованных резин.

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. C09J 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. C08L 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 (Патент RU 2028358, МКИ⁶ C09J 111/00; опубл. 09.02.95).

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

Известна клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит ДП, бутилфенолформальдегидную смолу 101K, воду, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, причем она дополнительно содержит в качестве модификатора орто-фенилендиамин (Патент RU 2374288, МКИ⁶ C09J 111/00; опубл. 27.11.2009).

Однако данная клеевая композиция имеет сложную рецептуру и технологию получения.

Известна клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит НТ, бутилфенолформальдегидную смолу 101K, тиурам, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этиалцетата и нефраса, причем она дополнительно содержит в качестве модификатора орто-фенилендиамин (Патент RU 2374287, МКИ⁶ C09J 111/00; опубл. 27.11.2009).

Однако данная клеевая композиция имеет сложную рецептуру и технологию получения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является клеевая композиция для крепления резин к различным субстратам, содержащая хлорсульфированный полиэтилен, динитробензол, полиизоцианат, растворитель и другие целевые добавки, причем она дополнительно содержит фенольную смолу резольного типа или соединение, содержащее более одной эпоксидной группы, или оба соединения вместе, хлорированный натуральный каучук (Патент RU 474162, C09J 5/00; опубл. 14.06.75).

Однако указанная клеевая композиция имеет сложную рецептуру и предназначена для горячего крепления сырых резиновых смесей к металлам.

Задача: разработка состава клеевой композиции на основе хлорсульфированного полиэтилена, обеспечивающего повышенную прочность при склеивании вулканизованных резин между собой.

Техническим результатом является упрощение рецептуры клеевой композиции, повышение прочности при склеивании вулканизованных резин между собой.

Поставленный технический результат достигается тем, что клеевая композиция, включающая хлорсульфированный полиэтилен, органический растворитель - толуол, причем она дополнительно содержит модификатор оксид цинка и ортофенилендиамин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: хлорсульфированный полиэтилен - 20, толуол - 80, оксид цинка - 0,5-1,0, ортофенилендиамин - 0,5-1,0.

Хлорсульфированный полиэтилен является основным пленкообразующим в лакокрасочных антикоррозионных покрытиях (ТУ 6-55-9-90).

Толуол является органическим растворителем (ГОСТ 14710-78).

Оксид цинка (белила цинковые ГОСТ 202-84) использовался ранее в клеевых композициях в качестве вулканизующего агента (Кардашов Д.А., Петрова А.В. Полимерные клеи. М.: Химия, 1983).

Ортофенилендиамин (ТУ 6-09-0512-91) применяется в качестве отвердителя полимерных композиций.

При использовании в качестве модификатора оксида цинка и ортофенилендиамина значительно повышаются адгезионные свойства клеевой композиции. В результате взаимодействия модификатора с атомами хлора в макромолекулах хлорсульфированного полиэтилена происходит увеличение концентрации полярных групп, а также густота пространственной сетки, что способствует повышению прочности при склеивании вулканизованных резин между собой.

Клеевую композицию приготавливают следующим образом. Вначале приготавливают раствор хлорсульфированного полиэтилена. Хлорсульфированный полиэтилен и растворитель загружаются в клеемешалку и перемешивают 4,5 часа. Затем в полученный раствор загружается указанный модификатор - оксид цинка и ортофенилендиамин. Общее время клеесмешения составляет 5 часов.

Пример приготовления клеевой композиции. В клеемешалку, содержащую приготовленный раствор хлорсульфированного полиэтилена, включающий в себя хлорсульфированный полиэтилен и толуол, 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 прозрачную жидкость бежевого цвета. Клей технологичен, хорошо наносится на поверхность резины. Были исследованы различные содержания указанного модификатора (табл.2).

Заявленные пределы компонентов, входящих в состав модификатора - оксид цинка 0,5-1,0 и ортофенилендиамин 0,5-1,0, обусловлены тем, что при увеличении или уменьшении указанных дозировок адгезионная прочность при склеивании снижается.

Сравнительные испытания прочностных свойств клеевых составов по всем вариантам заявленной композиции и прототипу при склеивании вулканизованных резин на основе полиизопренового каучука (СКИ-3), этиленпропиленового каучука (СКЭПТ-40), бутадиеннитрильного каучука (СКН-18) приведены в табл.2. Для проведения сравнительных испытаний было приготовлено 4 варианта композиций (по способу, описанному в примере), представленных 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 3-4.

Так, прочность клеевого шва при сдвиге при склеивании вулканизованной резины на основе СКИ-3 составляет 0,98 МПа (состав 3).

Адгезию при сдвиге определяли на разрывной машине МРС-250 (РТМ 1.2.126-88). Технология склеивания образцов следующая. Двукратное нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) - первый слой в течение 10 минут, второй слой - в течение 1 минуты, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей.

Таким образом, как видно из табл.2, при совместном использовании в предлагаемой клеевой композиции в качестве модификатора оксида цинка и ортофенилендиамина 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 клея является увеличение концентрации функциональных групп при введении в состав модификатора, что приводит к увеличению полярности макромолекулы и густоты пространственной сетки клеевой пленки, что дополнительно приводит к упрочнению клеевой пленки.

Таблица 1
Компонент	Содержание компонентов в композиции, мас.ч.
1	2	3	4
Хлорсульфированный полиэтилен	20	20	20	20
Толуол	80	80	80	80
Оксид цинка	0,5	0,5	1,0	1,0
Ортофенилендиамин	0,5	1,0	0,5	1,0

Таблица 2
Тип подложки	Прочность при равномерном отрыве, МПа
Показатель для композиции
1	2	3	4
СКИ-3	0,56	0,63	0,98	0,84
СКЭПТ-40	0,66	0,48	0,69	0,79
СКН-18	0,74	0,62	0,41	0,51

Технико-экономический эффект, полученный от применения клеевой композиции, заключается в том, что ее применение позволяет повысить качество крепления изделий из вулканизованной резины на основе различных каучуков.

Клеевая композиция, включающая хлорсульфированный полиэтилен, органический растворитель - толуол, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит модификаторы оксид цинка и ортофенилендиамин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Хлорсульфированный полиэтилен	20
Толуол	80
Оксид цинка	0,5-1,0
Ортофенилендиамин	0,5-1,0