СОСТАВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН К ПОЛИМЕРНЫМ МАТЕРИАЛАМ Российский патент 1998 года по МПК C09J111/02 C09J139/04 C09J111/02 C09J139/04 C09J161/14 C09J179/02 

Изобретение относится к производству резиновых технических изделий, в частности к составу для крепления резин к полимерным материалам.

Известны пропиточные составы, предназначенные для крепления резин к текстильным материалам из полиамидов, полиэфиров или других видов полимерных материалов, содержащих латексы и резорциноформальдегидные смолы. [1, 2]. В зависимости от конкретного назначения (природа волокнообразующего полимера, требуемый уровень крепления резин к полимерным материалам) в состав для пропитки последних включают адгезионные добавки, повышающие адгезионную эффективность резорциноформальдегидных смол. К числу таких добавок относится модифицированный полиакриламидом оксиэтилированный полиэтиленполиамин-макрамад [3].

В настоящее время для приготовления всех известных пропиточных составов используется водный раствор формальдегида - формалин, это является существенным недостатком составов, так как его применение ухудшает экологию и осложняет проведение работ на участках приготовления составов, пропитки и термомеханической обработки текстильных материалов.

Целью настоящего изобретения является оздоровление условий труда и улучшение экологических характеристик процессов крепления резин к полимерным материалам при одновременном расширении ассортимента водорастворимых смол, используемых для приготовления пропиточных составов.

Указанная цель достигается путем использования состава для крепления резин к полимерным материалам, включающего хлоропреновый или винилпиридиновый латекс, водорастворимую смолу, адгезионную добавку - модифицированный полиакриламидом оксиэтилированный полиэтиленполиамин, регулятор pH среды, воду, отличающийся тем, что в качестве регулятора pH среды он содержит аммиак, в качестве водорастворимой смолы содержит смолу ФСМ-1, являющуюся смолой на основе дифенилолпропана, фенола и формальдегида, модифицированной фурфуриловым спиртом, этиленгликолем и кремнийорганическими мономерами, при следующем соотношении компонентов по сухому веществу, мас.ч.:
Хлоропреновый или винилпиридиновый латекс - 9,43 - 22,43
Вышеуказанная водорастворимая смола ФСМ-1 - 1,29 - 5,53
Адгезионная добавка - модифицированный полиакриламидом оксиэтилированный полиэтиленполиамин - 0,04 - 0,24
Аммиак - 0,04 - 0,23
Вода - 71,57 - 89,20
Для приготовления состава применяют:
латексы хлоропреновые всех марок, используемые в целях пропитки текстильных материалов, например, латекс Неопрен 750, винилпиридоновые латексы всех марок, предназначенные для пропитки, например, бутадиенметилвинилпиридиновый латекс БМВП-10Х, винилпиридиновый Пиратекс 230;
водорастворимую смолу, в качестве водорастворимой смолы предложена смола марки ФСМ-1 по ТУ 6-00-5751766-88, изм. 3, 4, представляющая собой продукт реакции дифенилолпропана, фенола и формальдегида, модифицированный фурфуриловым спиртом, этиленгликолем и кремнийорганическими мономерами, смола представляет собой жидкость темно-красного цвета с условной вязкостью по ВЗ-246 не более 35, с нормируемым содержанием остаточного свободного формальдегида не более 0,5% (фактическое содержание не более 0,25), pH среды 12,5 - 13,5, смола полностью растворима в воде, смола ФСМ-1 относится к веществам 3 класса опасности, токсичность ее обусловлена содержанием формальдегида не более 0,2% и фенола не более 0,1%, смола была предназначена для литейного производства в металлургической промышленности (ТУ 6-00-5751766-88, изм.3. Смолы фурановые силанизированные. Технические условия).

адгезионную добавку - модифицированный полиакриламидом оксиэтилированный полиэтиленполиамин - макрамад - по ТУ 6-05-211-1394-90;
регулятор pH среды - водный раствор аммиака с рабочей концентрацией 20 - 25 мас.%.

При изготовлении состава предварительно готовят раствор водорастворимой смолы ФСМ-1 по следующей схеме: в конденсате или умягченной (т.е. деминерализованной) воде растворяют расчетную навеску смолы ФСМ-1 с известным содержанием сухого вещества, при перемешивании добавляют нужные количества макрамада в виде 1%-ного водного раствора и аммиака в виде 20 - 25%-ного раствора.

Пример 1 (известный). Состав, мас.ч. (в пересчете на сухое вещество):
Латекс хлоропреновый Неопрен 750 - 12,06
Смола СФ-282 - 2,28
Едкий натр - 0,18
Формальдегид - 0,82
Макрамад - 0,16
Вода - 84,50
Характеристика состава:
Массовая доля сухого вещества в составе (расчетная), % 15,5
pH состава от 9,5 до 11,0.

Пример 2 (известный). Состав, мас.ч. (в пересчете на сухое вещество):
Латекс бутадиенметилвинилпиридиновый БМВП-10Х - 10,50
Смола СФ-282 - 1,99
Едкий натр - 0,15
Формальдегид - 0,72
Макрамад - 0,14
Вода - 86,50
Характеристика состава:
Массовая доля сухого вещества (расчетная), % 13,5
pH состава от 9,5 до 11,0
Пример 3 (по изобретению). Состав, мас.ч. (в пересчете на сухое вещество):
Латекс хлоропреновый Неопрен 750 - 16,43
Смола ФСМ-1 - 3,29
Макрамад - 0,14
Аммиак - 0,14
Вода - 80,00
Характеристика состава:
Массовая доля сухого вещества (расчетная), % 20,0
pH состава от 10,0 до 11,5
Пример 4 (по изобретению). Состав, мас.ч. (в пересчете на сухое вещество):
Латекс бутадиенметилвинилпиридиновый БМВП-10Х - 13,97
Смола ФСМ-1 - 2,79
Макрамад - 0,12
Аммиак - 0,12
Вода - 83,00
Характеристика состава:
Массовая доля сухого вещества (расчетная), % 17,0
pH состава от 10,0 до 11,5
Пример 5 (по изобретению). Нижний предел содержания смолы.

Состав, мас.ч. (в пересчете на сухое вещество):
Латекс хлоропреновый Неопрен 750 - 18,63
Смола ФСМ-1 - 1,29
Макрамад - 0,04
Аммиак - 0,04
Вода - 80,04
Характеристика состава:
Массовая доля сухого вещества (расчетная), % 20,0
pH состава от 10,0 до 11,5
Пример 6 (по изобретению). Верхний предел содержания смолы.

Состав, мас.ч. (в пересчете на сухое вещество):
Латекс хлоропреновый Неопрен 750 - 14,00
Смола ФСМ-1 - 5,53
Макрамад - 0,24
Аммиак - 0,23
Вода - 80,00
Характеристика состава:
Массовая доля сухого вещества (расчетная), % 20,0
pH состава от 10,0 до 11,5
Пример 7 (по изобретению). Минимальное содержание латекса.

Состав, мас.ч. (в пересчете на сухое вещество):
Латекс хлоропреновый Неопрен 750 - 9,43
Смола ФСМ-1 - 3,29
Макрамад - 0,14
Аммиак - 0,14
Вода - 87,00
Характеристика состава:
Массовая доля сухого вещества (расчетная), % 13,0
pH состава от 10,0 до 11,5
Пример 8 (по изобретению). Максимальное содержание латекса.

Состав, мас.ч. (в пересчете на сухое вещество):
Латекс хлоропреновый Неопрен 750 - 22,43
Смола ФСМ-1 - 3,29
Макрамад - 0,14
Аммиак - 0,14
Вода - 74,00
Характеристика состава:
Массовая доля сухого вещества (расчетная), % 26,0
pH состава от 10,0 до 11,5
Пример 9 (по изобретению). Состав, мас.ч. (в пересчете на сухое вещество):
Латекс винилпиридиновый Пиратекс 230 - 13,97
Смола ФСМ-1 - 2,79
Макрамад - 0,12
Аммиак - 0,12
Вода - 83,00
Характеристика состава:
Массовая доля сухого вещества (расчетная), % 17,0
pH состава от 10,0 до 11,5
Крепление резин к текстильным материалам из химических волокон осуществляют путем обработки текстильных материалов водными пропиточными составами с последующей сушкой материалов и их термомеханической обработкой. Использование смолы ФСМ-1 не создает каких-либо технологических затруднений как при изготовлении водных пропиточных составов, так и на последующих стадиях обработки текстильных материалов.

После сушки и термомеханической обработки материала его приводят в контакт с резиновой смесью и подвергают вулканизации.

Резиновые смеси или изделия готовят на основе полярных или неполярных эластомеров, в состав смесей включают обычно применяемые ингредиенты. Вулканизирующие вещества выбирают из группы: сера, тиурам, тиазолы, дитиокарбаматы, сульфенамиды, перекиси, окислы металлов и их соли и др.

В каждом конкретном случае в зависимости от типа латекса в пропиточном составе для контрольных испытаний были взяты резиновые смеси на основе полимеров той же природы, что и полимер латекса. Кроме того, для максимального приближения к производственным условиям в состав резиновой смеси во всех случаях вводили серийно применяемые модификаторы резин наравне с вулканизующими агентами, ускорителями, наполнителями, мягчителями.

В табл. 1 представлены результаты лабораторных испытаний образцов (со статистической обработкой) на прочность связи (по H-методу) контрольных резиновых смесей с текстильным материалом - полиэфирными кручеными нитями структуры III текс x2 x3, пропитанными составами по примерам 1 - 9.

Пропитанные крученые нити характеризуются светло-желтоватой окраской в отличие от традиционного красновато-бурого цвета текстильного материала, пропитанного резорцинсодержащими латексно-смоляными составами. После термомеханической обработки цвет сохраняется. Это позволяет использовать состав при изготовлении резино-тканевых материалов с яркой и светлой окраской. Крученые нити проявляют достаточную каркасность, что оценивается как достоинство при сборке ремней и в процессе их эксплуатации.

На основании проведенных лабораторных испытаний нами выбраны составы по примерам 3, 4 и 9, которые дополнительно были испытаны в полупроизводственных условиях - при изготовлении клиновых приводных ремней A-1250. В качестве несущего слоя ремней, изготовленных из полихлоропрена, были взяты крученые полиэфирные нити, пропитанные составом по периметру 3 на основе хлоропренового латекса Неопрен 750; в ремнях, изготовленных из каучуков общего назначения (СКИ-3, НК, СКМС-30), для несущего слоя были взяты крученые нити той же природы и структуры, но пропитанные составами: по примеру 4 - на основе бутадиенметилвинилпиридинового латекса БМВП-10Х, по примеру 9 - на основе винилпиридинового латекса Пиратекс 230.

Результаты испытаний изготовленных приводных ремней представлены в табл. 2.

Приведенные в табл. 1 и 2 данные позволяют считать предлагаемый состав технологичным и эффективным, изготовленные опытные ремни сохраняют работоспособность за время, превышающее норматив в несколько раз: 215 ч. - для ремней из полихлоропрена при норме не менее 70 ч; 113 и 120 ч. - для ремней из каучуков общего назначения при норме не менее 20 ч.

Наряду с этим предлагаемый состав имеет несомненные достоинства, которые заключаются в улучшении условий труда на участках приготовления пропиточных составов и пропитки текстильных материалов, благодаря исключению формальдегида из рабочих растворов смолы ФСМ-1, в отличие от рецептур рабочих растворов резорциноформальдегидных смол. Происходит также улучшение экологических характеристик процессов производства составов и обработки текстильных материалов вследствие отсутствия в составе летучих газовыделений формальдегида и фенола.

Источники информации
1. Узина Р. В. , Нагдасева И.П., Пугин В.А., Волнухин Б.И., Технология обработки шинного корда, М.: Химия, 1986, с.104.

2. Ягнятинская С. М., Гурленя Г.Н. Состояние и перспективы работ в области крепления резин к синтетическим текстильным материалам в РТИ, М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1992, с. 21 (Производство РТИ и АТИ: Тем. обзор)
3. Патент РФ N 1388410, кл. C 09 J 3/12, БИ N 14, 1988.

4. Технические условия ТУ 6-00-5751766-88, изм.3 Смолы фурановые силанизированные.

Изобретение описывает состав для крепления резин к полимерным материалам. В составе используют водорастворимую смолу. Состав содержит следующие компоненты, мас.ч.: хлоропреновый или винилпиридиновый латекс 9,43 - 22,43; адгезионную добавку - модифицированный полиакриламидом оксиэтилированный полиэтиленполиамин 0,04 - 0,24; водорастворимую смолу ФСМ-1, являющуюся смолой на основе дифенилолпропана, фенола и формальдегида, модифицированной фурфуриловым спиртом, этиленгликолем и кремнийорганическими мономерами 1,29 - 5,53; регулятор pH среды; аммиак 0,04 - 0,23; воду 71,57 - 89,20. Состав позволит улучшить экологию процесса крепления резин к материалам, расширить ассортимент водорастворимых смол для пропиточных составов. 2 табл.

Состав для крепления резин к полимерным материалам, включающий хлоропреновый или вилинпиридиновый латекс, водорастворимую смолу, адгезионную добавку - модифицированный полиакриламидом оксиэтилированный полиэтиленполиамин, регулятор pH среды, воду, отличающийся тем, что в качестве регулятора pH среды он содержит аммиак, в качестве водорастворимой смолы - смолу ФСМ-1, являющуюся смолой на основе дифенилолпропана, фенола и формальдегида, модифицированной фурфуриловым спиртом, этиленгликолем и кремнийорганическими мономерами при следующем соотношении состава по сухому веществу, мас.ч:
Хлоропреновый или винилпиридиновый латекс - 9,43 - 22,43
Адгезионная добавка - модифицированный полиакриламидом оксиэтилированный полиэтиленполиамин - 0,04 - 0,24
Указанная водорастворимая смола ФСМ-1 - 1,29 - 5,53
Аммиак - 0,04 - 0,23
Вода - 71,57 - 89,20а