КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2011 года по МПК C09J123/34 

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. С09J 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. С08L 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 С09J 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 101К, воду, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, причем она дополнительно содержит в качестве модификатора ортофенилендиамин (Пат. 2374288 Россия, МКИ⁶ С09J 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 101К, тиурам, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этиацетата и нефраса, причем она дополнительно содержит в качестве модификатора ортофенилендиамин (Пат. 2374287 Россия, МКИ⁶ С09J 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 (Пат. 474162 СССР, С09J 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 вулканизованной резины между собой.

Техническим результатом является упрощение рецептуры клеевой композиции, повышение прочности при склеивании вулканизованной резины между собой.

Поставленный технический результат достигается тем, что клеевая композиция, включающая хлорсульфированный полиэтилен, органический растворитель - толуол, причем она дополнительно содержит модификатор фосфорборсодержащий метакрилат, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: хлорсульфированный полиэтилен - 20, толуол - 80, фосфорборсодержащий метакрилат - 0,1-0,7.

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

Толуол является органическим растворителем (ГОСТ 14710-78).

Фосфорборсодержащий метакрилат использовался ранее в качестве ингибитора горения пленочных материалов на основе поливинилового спирта(Патент РФ 2254327 С1, С07С 69/54, опубл. 20.06.2005).

При использовании в качестве модификатора фосфорборсодержащего метакрилата 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 вулканизованной резины 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 - фосфорборсодержащий метакрилат. 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 модификатора 0,1-0,7 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 вулканизованной резины 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 2.

Так прочность клеевого шва при сдвиге при склеивании вулканизованной резины на основе СКИ-3 составляет 0,7 МПа (состав 2).

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 использовании в предлагаемой клеевой композиции в качестве модификатора фосфорборсодержащего метакрилата 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 Фосфорборсодержащий метакрилат 0,1 0,3 0,5 0,7

Таблица 2 Тип подложки Прочность при равномерном отрыве, МПа Показатель для композиции 1 2 3 4 СКИ-3 0,45 0,70 0,57 0,59 СКЭПТ-40 0,60 0,65 0,50 0,53 СКН-18 0,47 0,65 0,40 0,37

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.

Изобретение относится к клеевой композиции на основе хлорсодержащего каучука для склеивании вулканизованной резины между собой. Клеевая композиция содержит хлорсульфированный полиэтилен в качестве хлорсодержащего каучука и толуол Клеевая композиция дополнительно содержит в качестве модификатора фосфорборсодержащий метакрилат. Изобретение позволяет упростить рецептуру клеевой композиции и повысить прочность склеивания вулканизованной резины между собой. 2 табл.

Клеевая композиция, включающая хлорсульфированный полиэтилен, органический растворитель - толуол, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит модификатор фосфорборсодержащий метакрилат при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Хлорсульфированный полиэтилен 20 Толуол 80 Фосфорборсодержащий метакрилат 0,1-0,7