КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2005 года по МПК C09J111/00 C08L11/00 

Описание патента на изобретение RU2250916C1

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

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 (ТУ2252-033-45539771-2000), в состав которого входит (масс.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-3 не превышает 5,0 кгс/см2).

Задача: разработка состава клеевой композиции, обладающей повышенной прочностью при склеивании вулканизованной резины между собой и при ее креплении к металлической поверхности.

Техническим результатом является повышение прочности при склеивании вулканизованной резины между собой и при ее креплении к металлической поверхности.

Поставленный технический результат достигается тем, что клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит НТ, бутилфенол-формальдегидную смолу 101К, оксид цинка, оксид магния, тиурам и органический растворитель, представляющий собой смесь этиацетата и нефраса, в качестве модификатора содержит эпоксидную диановую смолу ЭД-20 и кубовые отходы производства анилина (КПА), 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, эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 18,9-2,7, кубовые отходы производства анилина (КПА) - 13,5-1,8.

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), окись магния (жженная 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 КПА являются отходами, образующимися при производстве анилина (ТР производства анилина ЗАО "Оргсинтез" г. Волжский). КПА представляют собой (мас.ч.): анилин - 15-18, циклогексиламин - 0-10, толуидин (растворитель) - 2-4, гидрооксид натрия (наполнитель) - 1-3, дифениламин - 3-20, метафенилдиамин - 1-3, о-, n-аминофенол - 1-6, высокомолекулярные смолистые вещества (реагенты, взаимодействующие с каучуком) - 6-45.

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, эпоксидной диановой смолой ЭД-20, КПА загружаются порциями в клеемешалку по мере набухания резиновой смеси. Общее время клеесмешения составляет 4,5-5 ч, при этом введение эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и КПА может быть осуществлено после приготовления клеевой композиции на основе остальных компонентов.

Пример приготовления клеевой композиции.

В клеемешалку, содержащую приготовленный известным способом наиритовый клей 88НТ, включающий в себя полихлоропреновый каучук наирит НТ, бутилфенолформальдегидную смолу 101К, оксид цинка, оксид магния, тиурам и органический растворитель, вводят рассчитанное количество модификатора при массовом соотношении ЭД-20:КПА (50-70):(30-50), и перемешивают содержимое 5-10 минут до получения однородной массы.

Получают клеевые композиции 1-10, составы которых приведены в таблице 1.

Клей представляет собой светло-коричневую жидкость. Клей технологичен, хорошо наносится на поверхность резины и металла.

Были исследованы различные соотношения ЭД-20:КПА (табл.2).

Заявленные пределы компонентов, входящих в состав модификатора ЭД-20 18,9-2,7; КПА 13,5-1,8, обусловлены тем, что при увеличении или уменьшении указанных дозировок адгезионная прочность при склеивании снижается.

Установлено, что наиболее оптимальным массовым соотношением между эпоксидной диановой смолой ЭД-20 и КПА является 60:40, при введении которого были получены наилучшие результаты. Сравнительные испытания прочностных свойств клеевых составов по всем вариантам заявленной композиции и прототипу при склеивании вулканизованной резины на основе СКИ-3 приведены в табл.2. Для проведения сравнительных испытаний было приготовлено 10 вариантов композиций (по способу, описанному в примере) и композиция по прототипу, 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 2.

В дальнейших исследованиях использовалась композиция 2.

Испытания клеевых композиций проводились при склеивании образцов вулканизованной резины на основе СКИ-3, СКЭП, СКН между собой, и при креплении резины на основе СКИ-3 к Ст.3. 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), сушка клеевой пленки в течение 5 минут, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей.

Сравнительные испытания прочностных свойств состава композиции 2 и прототипа представлены в табл.3.

Как видно из табл.3, предлагаемая клеевая композиция обеспечивает увеличение прочностных свойств клеевых соединений по сравнению с прототипом. Так прочность клеевого шва при сдвиге 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.3, при совместном использовании в предлагаемой клеевой композиции эпоксидной диановой смолы ЭД-20 и КПА в указанных соотношениях позволяет повысить прочность при склеивании изделий из вулканизованной резины на основе различных каучуков и при ее креплении к металлической поверхности, что обусловлено участием данного модификатора в повышении адгезионных свойств клея.

Нами установлено, что причиной повышения адгезионных показателей клея является не только увеличение концентрации полярных групп при введении 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 2Соотношение ЭД-20:КПА, масс.ч.Показатель для композиции60:4070:3050:50Прототип 88НТНагрузка при сдвиге, кгс/см21234567891024 ч9,79,97,77,56,67,97,07,97,47,15,0Таблица 3Нагрузка при сдвиге, кгс/см2Показатель для композицииПрототип 88НТПредлагаемаяСКИ-3 - Ст.34,14,9ски-35,09,9скэп9,910,5скн4,66,5

Технико-экономический эффект, полученный от применения клеевой композиции, заключается в том, что ее применение позволяет значительно повысить качество крепления изделий из вулканизованной резины на основе различных каучуков и при ее креплении к металлической поверхности улучшить технологические параметры процесса склеивания. Кроме того, ее применение позволяет использовать побочный продукт (отход) нефтехимического производства (анилина).

Похожие патенты RU2250916C1

название год авторы номер документа
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2017
  • Каблов Виктор Федорович
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Юмагулова Юлия Игоревна
  • Сметанников Сергей Михайлович
RU2677175C1
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ 2004
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
RU2270220C2
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2003
  • Каблов В.Ф.
  • Бондаренко С.Н.
  • Кейбал Н.А.
RU2252237C1
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2005
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Сергеев Геннадий Никитович
  • Каблов Виктор Федорович
RU2278885C1
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ (ВАРИАНТЫ) 2005
  • Каблов Виктор Федорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Кейбал Наталья Александровна
RU2270224C1
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2004
  • Кейбал Н.А.
  • Бондаренко С.Н.
  • Каблов В.Ф.
  • Сергеев Г.Н.
  • Багирова Ф.З.
  • Жесткова Л.Н.
RU2261883C1
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2005
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Каблов Виктор Федорович
RU2279460C1
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2010
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Волкова Ольга Вячеславовна
  • Мунш Татьяна Андреевна
RU2443743C1
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2009
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Булгаков Андрей Валериевич
RU2394867C1
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2008
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Вишнякова Галина Анатольевна
RU2374287C1

Реферат патента 2005 года КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Настоящее изобретение относится к клеевым композициям на основе хлоропренового каучука, может использоваться в резиновой промышленности при склеивании вулканизованной резины между собой и при ее креплении к металлической поверхности. При склеивании повышается прочность, что достигается за счет содержания в композиции наиритового клея 88 НТ, использования в качестве модификатора эпоксидной диановой смолы ЭД-20, и кубовых отходов производства анилина. 3 табл.

Формула изобретения RU 2 250 916 C1

Клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит НТ, бутилфенолформальдегидную смолу 101 К, тиурам, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит в качестве модификатора эпоксидную диановую смолу ЭД-20 и кубовые отходы производства анилина при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Полихлоропреновый каучук наирит НТ 100

Бутилфенолформальдегидная смола 101 К 90

Тиурам 2

Оксид цинка 5

Оксид магния 12

Органический растворитель 800

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 2,7-18,9

Кубовые отходы производства анилина 1,8-13,5

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2250916C1

Шланговое соединение 0
  • Борисов С.С.
SU88A1
Клеевая композиция 1977
  • Евдокименко Наталья Михайловна
  • Эбич Юрий Рахмиелевич
  • Блох Григорий Абрамович
  • Ольшанский Михаил Юдкович
  • Богатков Лев Григорьевич
  • Шелудько Геннадий Петрович
SU685673A1
Клеевая композиция 1987
  • Федотова Лариса Васильевна
  • Осошник Иван Аркадьевич
  • Голованева Наталья Николаевна
  • Невский Владимир Михайлович
  • Джаксиева Татьяна Георгиевна
  • Мирфаизова Рауза Хасеновна
SU1579920A1
Протез сердца 1977
  • Хмелевской Леонид Евгеньевич
  • Шапкин Всеволод Ильич
SU733689A1

RU 2 250 916 C1

Авторы

Каблов В.Ф.

Бондаренко С.Н.

Кейбал Н.А.

Даты

2005-04-27Публикация

2003-09-24Подача