СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ Российский патент 2006 года по МПК C09J5/00 

Описание патента на изобретение RU2270219C2

Изобретение относится к способу крепления вулканизованных резин друг к другу и может быть использовано в резиновой промышленности.

Известен способ склеивания и герметизации резин путем нанесения на склеиваемые поверхности клеящего материала - азотсодержащих моноакрилатов с добавкой инициатора полимеризации с последующим контактированием поверхностей в анаэробных условиях, в качестве азотсодержащих моноакрилатов применяют продукт конденсации эфиров акриловых кислот и моно-, ди- или триалканоламинов (Авторское свидетельство СССР №378401, кл. С 09 J 5/00; Опубл. 18.04.73).

Однако данный способ, хотя и обеспечивает высокую прочность при склеивании изделий из резины, предназначен для склеивания изделий в анаэробных условиях, что усложняет технологию.

Известен способ склеивания различных материалов клеями на основе эпоксидных смол с отвердителями при использовании радиационной обработки отвержденнного клеевого соединения, в состав которых дополнительно вводят пластификатор (Авторское свидетельство СССР №2148593, кл. С 09 J 5/00; Опубл. 10.05.00).

Однако данный способ требует подвергать склеиваемые детали радиационной обработке умеренными дозами, что приводит к усложнению процесса склеивания.

Известен способ склеивания и герметизации резин путем нанесения на склеиваемые поверхности клеящего материала - олигоэфиракрилатов с добавкой инициатора полимеризации с последующим контактированием поверхностей в анаэробных условиях (Авторское свидетельство СССР №378402, кл. С 09 J 5/00; Опубл. 18.04.73).

Однако данный способ, хотя и обеспечивает высокую прочность при склеивании изделий из резины, предназначен для склеивания изделий в анаэробных условиях, что усложняет склеивание.

Наиболее близким является способ крепления резин друг к другу и к металлам путем нанесения на склеиваемые поверхности полимеризующихся мономеров и последующего контактирования склеиваемых поверхностей, в качестве полимеризующегося мономера применяют 2-метил-4-галоидгексатриены - 1,3,5 один или с добавкой инициатора радикального типа, или с растворенными в них собственными полимерами или полихлоропреном (Авторское свидетельство СССР №426490, кл. С 09 J 5/00; Опубл. 15.09.75).

Однако данный способ, хотя и обеспечивает достаточно высокую прочность при склеивании изделий из вулканизованной резины, требует дополнительного прогрева образцов при высокой температуре.

Задача: разработка способа крепления резин друг к другу, обеспечивающего повышенную прочность клеевого шва на границе резина - клей.

Техническим результатом является обеспечение повышенной прочности клеевого шва при креплении вулканизованных резин друг с другом, упрощение технологии склеивания, утилизация отхода нефтехимического производства (анилина).

Поставленный технический результат достигается тем, что по способу крепления вулканизованных резин на основе полихлоропренового каучука друг к другу путем нанесения на склеиваемые поверхности клея на основе полихлоропренового каучука и последующего контактирования поверхностей в качестве основы полихлоропренового клея используют наирит или неопрен в сочетании с бутилфенолформальдегидной смолой в клее марки 88НТ, 88СА или 88НП, перед нанесением на поверхность в клей дополнительно вводят модификатор, содержащий глицидный эфир метакриловой кислоты и кубовые отходы производства анилина в массовом соотношении 50-70:30-50, в количестве 0,1-0,5 масс.ч. на 100 масс.ч. клея, при этом кубовые отходы производства анилина содержат, масс.ч.: анилин 15-18, циклогексиламин 0-10, толуидин 2-4, гидрооксид натрия 1-3, дифениламин 3-20, метафенилдиамин 1-3, o,-п-аминофенол 1-6, высокомолекулярные смолистые вещества 6-45, и после нанесения клея осуществляют сушку клеевой пленки при комнатной температуре в течение 1-2 мин, и контактирование склеиваемых поверхностей проводят под грузом в течение 24 ч.

Клей 88НТ (ТУ 2252-033-45539771-2000), в состав которого входят (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 соотношении 1:1.

Клей 88СА (ТУ 381051760-89), в состав которого входят (масс.ч.): полихлоропреновый каучук наирит ДП - 90, бутилфенолформальдегидная смола 101К - 90, оксид цинка - 5, оксид магния - 11, вода - 3 и органический растворитель - 800. В качестве органического растворителя используют смесь нефраса и этилацетата в соотношении 1:1.

Клей 88НП (ТУ 38105540-85), в состав которого входят (масс.ч.): полихлоропреновый каучук неопрен AC - 100, бутилфенолформальдегидная смола 101К - 100, оксид цинка - 5, оксид магния - 12, вода - 4 и органический растворитель - 850. В качестве органического растворителя используют смесь нефраса и этилацетата в соотношении 1:1.

Полихлоропреновые каучуки наирит НТ (ТУ-601781-73), наирит ДП (ТУ-6-01-1319-85), неопрен АС являются основными пленкообразующими в клеях-растворах.

Бутилфенолформальдегидная смола 101 К (ТУ-60004691277193-97).

Вулканизующая группа: окись цинка (белила цинковые ГОСТ 202-84), 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 (ТУ 3840167109-92).

Модификатор является дешевым веществом, так как кубовые отходы производства анилина (КПА) являются отходами, образующимися при производстве анилина (ТР производства анилина ЗАО "Оргсинтез" г.Волжский). КПА представляют собой (масс.ч.): анилин - 15-18, циклогексиламин - 0-10, толуидин (растворитель) - 2-4, гидрооксид натрия (наполнитель) - 1-3, дифениламин - 3-20, метафенилдиамин - 1-3, o-, n-аминофенол - 1-6, высокомолекулярные смолистые вещества (реагенты, взаимодействующие с каучуком) - 6-45.

Глицидный эфир метакриловой кислоты (ГМАК) (ТУ 6-09-15-350-78) применяется в лакокрасочной промышленности.

В результате взаимодействия ГМАК и КПА происходит увеличение концентрации полярных групп и образование дополнительных химических связей при взаимодействии аминосодержащего модификатора с подвижными аллильными атомами хлора в макромолекулах хлоропренового каучука, что способствует повышению прочности на границе резина - клей при креплении вулканизованной резины друг к другу.

Заявленные пределы массовых соотношений компонентов модификатора обусловлены тем, что при уменьшении указанных дозировок адгезионная прочность при склеивании снижается, при увеличении не происходит дальнейшее повышение прочности.

Заявленные пределы количеств вводимого модификатора обусловлены тем, что при уменьшении указанных дозировок адгезионная прочность при склеивании снижается, при увеличении не происходит дальнейшее повышение прочности.

Способ крепления резин друг к другу осуществляется следующим образом.

В клей на основе полихлоропренового каучука перед нанесением на склеиваемые поверхности вводят рассчитанное количество модификатора при массовом соотношении ГМАК:КПА (70-50):(30-50) и перемешивают содержимое 5-10 минут до получения однородной массы. Данный способ применяли для крепления вулканизованной резины на основе хлоропренового каучука друг к другу. Одноразовое нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 1-2 минут, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей и выдерживание под грузом 2 кг в течение 24 часов.

Адгезию при сдвиге определяли на разрывной машине МРС-250 (РТМ 1.2.126-88). Были исследованы различные соотношения ГМАК:КПА (таблица).

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В клей марки 88НТ перед нанесением на склеиваемые поверхности вводят рассчитанное количество модификатора при массовом соотношении ГМАК:КПА 70:30 и перемешивают содержимое 5-10 минут до получения однородной массы. Данный способ применяли для крепления вулканизованной резины на основе хлоропренового каучука друг к другу. Одноразовое нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 1-2 минут, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей и выдерживание под грузом 2 кг в течение 24 часов. После этого определяли предел прочности при сдвиге.

Пример 2. Получают клеевые соединения как описано в примере 1, но массовое соотношение ГМАК:КПА составляет 60:40.

Пример 3. Получают клеевые соединения как описано в примере 1, но массовое соотношение ГМАК:КПА составляет 50:50.

Пример 4. Получают клеевые соединения как описано в примере 1, но в качестве клея используют клей марки 88СА, а массовое соотношение ГМАК:КПА составляет 60:40.

Пример 5. Получают клеевые соединения как описано в примере 1, но в качестве клея используют клей марки 88НП, а массовое соотношение ГМАК:КПА составляет 70:30.

Пример 6. Получают клеевые соединения как описано в примере 1, но в качестве клея используют клей марки 88НП, а массовое соотношение ГМАК:КПА составляет 60:40.

Пример 7. Получают клеевые соединения как описано в примере 1, но в качестве клея используют клей марки 88НП, а массовое соотношение ГМАК:КПА составляет 50:50.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ крепления вулканизованных резин друг к другу обеспечивает высокие прочностные свойства клеевых соединений. Так, прочность клеевого шва при сдвиге при склеивании вулканизованной резины на основе хлоропренового каучука полихлоропреновым клеем марки 88НТ составляет 7,3 кгс/см2, а с использованием предлагаемого модификатора, в заявленном количестве, разрушение носит ярко выраженный когезионный характер (происходит по резиновой части образцов).

Нами установлено, что причиной повышения адгезионных показателей при данном способе крепления является не только увеличение концентрации полярных групп при введении в состав клея 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 клеевого шва.

Технико-экономический эффект, полученный от применения способа крепления, заключается в том, что его применение позволяет значительно повысить качество крепления изделий из вулканизованной резины на основе хлоропренового каучука, улучшить технологические параметры процесса склеивания. Кроме того, применение данного способа крепления позволяет использовать отход нефтехимического производства (анилина).

Похожие патенты RU2270219C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ 2004
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
RU2270220C2
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ 2011
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Руденко Константин Юрьевич
RU2476471C1
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ 2008
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Вишнякова Галина Анатольевна
  • Мунш Татьяна Андреевна
RU2378310C1
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ 2011
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Руденко Константин Юрьевич
RU2478679C1
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ 2008
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Фёдорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Вишнякова Галина Анатольевна
  • Мунш Татьяна Андреевна
RU2385891C2
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ 2008
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Вишнякова Галина Анатольевна
  • Мунш Татьяна Андреевна
RU2385890C2
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ 2011
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Руденко Константин Юрьевич
RU2470973C1
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ 2009
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Ярушкин Андрей Александрович
  • Мунш Татьяна Андреевна
RU2401289C2
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ 2009
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Каблов Виктор Федорович
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Вишнякова Галина Анатольевна
  • Мунш Татьяна Андреевна
RU2395552C1
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2004
  • Кейбал Н.А.
  • Бондаренко С.Н.
  • Каблов В.Ф.
  • Сергеев Г.Н.
  • Багирова Ф.З.
  • Жесткова Л.Н.
RU2261884C1

Реферат патента 2006 года СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ

Изобретение относится к способу крепления вулканизированных резин друг к другу и может быть использовано в резиновой промышленности. На склеиваемые поверхности резин на основе полихлоропренового каучука наносят клей на основе найрита или неопрена в сочетании с бутилфенолформальдегидной смолой - клей марки 88НТ, 88СА или 88НП. Перед нанесением на поверхность в клей дополнительно вводят модификатор, содержащий глицидный эфир метакриловой кислоты и кубовые отходы производства анилина в массовом соотношении 50-70:30-50. Модификатор вводят в количестве 0,1-0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. клея. После нанесения клея проводят сушку клеевой пленки при комнатной температуре в течение 1-2 мин. Контактирование склеиваемых поверхностей проводят под грузом в течение 24 ч. Технический результат состоит в повышении прочности клеевого шва, упрощении технологии склеивания и утилизации отхода нефтехимического производства. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 270 219 C2

Способ крепления вулканизованных резин на основе полихлоропренового каучука друг к другу путем нанесения на склеиваемые поверхности клея на основе полихлоропренового каучука и последующего контактирования поверхностей, отличающийся тем, что в качестве основы полихлоропренового клея используют наирит или неопрен в сочетании с бутилфенолформальдегидной смолой в клее марки 88НТ, 88СА или 88НП, перед нанесением на поверхность в клей дополнительно вводят модификатор, содержащий глицидный эфир метакриловой кислоты и кубовые отходы производства анилина в массовом соотношении 50-70:30-50, в количестве 0,1-0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. клея, при этом кубовые отходы производства анилина содержат, мас.ч.:

Анилин15-18Циклогексиламин0-10Толуидин2-4Гидрооксид натрия1-3Дифениламин3-20Метафенилдиамин1-3O,-п-аминофенол1-6Высокомолекулярные смолистые вещества6-45

и после нанесения клея осуществляют сушку клеевой пленки при комнатной температуре в течение 1-2 мин и контактирование склеиваемых поверхностей проводят под грузом в течение 24 ч.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2270219C2

Способ крепления резин друг к другу и к металлам 1970
  • Притыкин Л.М.
  • Борзенко Е.М.
  • Орлов В.А.
  • Раевский В.Г.
SU426490A1
Клеевая композиция 1988
  • Боков Владимир Михайлович
  • Крылова Наталья Михайловна
  • Логачева Елена Петровна
  • Резниченко Сергей Владимирович
  • Дрякина Татьяна Александровна
  • Фельдштейн Леонид Семенович
  • Пестов Сергей Сергеевич
SU1581728A1
Клеевая композиция для крепления резин на основе полярных каучуков 1980
  • Гинзбург Лев Викторович
  • Кузнецов Николай Григорьевич
  • Паризенберг Михаил Давидович
  • Афанасьев Евгений Сергеевич
  • Пшеник Николай Иванович
  • Донцов Анатолий Андреевич
  • Саженов Александр Федорович
  • Хосидова Светлана Самуиловна
  • Деркачева Елена Семеновна
  • Сухарев Александр Тимофеевич
  • Медведева Антонина Матвеевна
  • Запорожская Елена Анатольевна
  • Золотова Маргарита Васильевна
SU910715A1

RU 2 270 219 C2

Авторы

Бондаренко Сергей Николаевич

Кейбал Наталья Александровна

Каблов Виктор Федорович

Даты

2006-02-20Публикация

2004-05-11Подача