КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2012 года по МПК C09J161/10 C09J129/14 

Изобретение относится к области получения и применения клеящих составов, используемых для склеивания металлов, стекла, дерева, бумаги, тканей и пластмасс.

Известны клеевые композиции (клеи), представляющие растворы полимеров с различными добавками или без них.

Известны также клеи БФ-2, БФ-4, состоящие из поливинилбутираля, резольной фенолформальдегидной смолы в растворителе - этиловом спирте [1]. Недостатками этих клеев являются: использование дефицитного первичного поливинилбутираля; использование технического этилового спирта; отсутствие наполнителей, что удорожает конечный продукт.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой являются клеевые композиции, состоящие из резольной смолы и поливинилбутираля и в качестве растворителя используют эфироальдегидную фракцию, являющуюся побочным продуктом при производстве этанола [2]. Недостатками этих клеевых композиций являются: использование дефицитного первичного поливинилбутираля; отсутствие наполнителей, низкое содержание сухого остатка, большая длительность приготовления (4 часа), проведение процесса получения композиций при 60°С.

Целью изобретения является утилизация отработавшего срок эксплуатации триплексного стекла (например, безопасных стекол наземного транспорта, которые представляют собой два слоя обычного стекла, между которыми помещена пленка поливинилбутираля) с получением клеевых соединений с низкой себестоимостью и улучшенными физико-механическими характеристиками.

Поставленная цель достигается тем, что клеевая композиция содержит вторичный поливинилбутираль и стеклянный порошок, из отработавшего срок эксплуатации автомобильного триплексного стекла при следующем соотношении компонентов, мас.%:

поливинилбутираль вторичный 5-6; фенолоформальдегидная резольная смола 5-6; стеклянный порошок 5-30; этиловый спирт головная фракция 58-85.

Пример 1. В круглодонную колбу емкостью 500 см³, снабженную механической мешалкой, помещают 15 г (5 мас.%) поливинилбутиральной пленки, извлеченной из выброшенного автомобильного триплексного стекла, 15 г (5 мас.%) фенолоформальдегидного олигомера резол 300 марки К, добавляют 255 г (85 мас.%) головной фракции биохимического способа синтеза этилового спирта. Включают мешалку и смесь перемешивают при комнатной температуре (20°С) в течение 90 минут. После гомогенизации раствора, добавляют 15 г (5 мас.%) предварительно измельченного до 100-130 мкм стеклянного порошка, тоже полученного из отработавшего триплексного стекла. Перемешивают композицию в течение 30 минут. Полученной клеевой композицией склеивают различные материалы.

Пример 2. Композицию получают по примеру 1, только компоненты берут в следующих количествах: поливинилбутираль - 15 г (5 мас.%), фенолформальдегидная смола - 15 г (5 мас.%), стеклянный порошок - 30 г (10 мас.%), головная фракция этилового спирта - 240 г (80 мас.%).

Пример 3. Композицию получают по примеру 1, только компоненты берут в следующих количествах: поливинилбутираль - 15 г (5 мас.%), фенолформальдегидная смола - 15 г (5 мас.%), стеклянный порошок - 60 г (20 мас.%), головная фракция этилового спирта - 210 г (70 мас.%).

Пример 4. Композицию получают по примеру 1, только компоненты берут в следующих количествах: поливинилбутираль - 16,5 г (5,5 мас.%), фенолформальдегидная смола - 16,5 г (5,5 мас.%), стеклянный порошок - 75 г (25 мас.%), головная фракция этилового спирта - 192 г (64 мас.%).

Пример 5. Композицию получают по примеру 1, только компоненты берут в следующих количествах: поливинилбутираль - 18 г (6 мас.%), фенолформальдегидная смола - 18 г (6 мас.%), стеклянный порошок - 90 г (30 мас.%), головная фракция этилового спирта - 174 г (58 мас.%).

В вышеприведенных примерах использовали: вторичный поливинилбутираль с молекулярной массой ≈ 130000-140000, стеклянный порошок - размер частиц - 100-130 мкм, насыпная плотность - 1,278 г/см³, фенолформальдегидная смола - резол 300 марки К.

Этиловый спирт головная фракция является побочным продуктом при производстве этанола и состоит из следующих компонентов, мас.%: этанол - 88-90; альдегиды (ацетальдегид, муравьиный) - 2-4; простые эфиры (диэтиловый, метиловый, этиловый) - 1-3; органические кислоты, сивушные масла - 2-4; вода - 2-5.

В таблице приведены значения предела прочности при сдвиге стальных пластинок, склеенных разработанными и известными клеевыми композициями. На подготовленные по ГОСТ 12172-77 образцы наносилась клеевая композиция соответствующего состава. Расход клея - 100 г (считая на сухое вещество) на 1 м². Образцы склеивают при 170°С и давлении 15 кгс/см². Время выдержки склеивания 1,5 часа. Затем образцы охлаждают и после 16 часов с момента склеивания подвергают испытаниям.

Состав клея Предел прочности при сдвиге клеевого соединения при 20°С, кгс/см² По примеру 1 163 По примеру 2 202 По примеру 3 172 По примеру 4 167 По примеру 5 154 БФ-4 130-160 Прототип 140-170

Полученная клеевая композиция при сравнении или превосходстве адгезионных свойств с известными является более дешевой по сравнению с ними за счет:

- использования вторичного поливинилбутираля и стеклянного порошка, полученных из отработавшего срок эксплуатации триплекса;

- меньшего содержания поливинилбутираля и резола.

Источники информации

1. Клеи БФ-2, БФ-4. ГОСТ 12172-77.

2. Патент на изобретение №2160756 «Клеевая композиция» от 23.11.1998 г.

Изобретение относится к клеевой композиции для склеивания металла, стекла, дерева, бумаги, тканей и пластмасс. Клеевая композиция содержит фенолоформальдегидную резольную смолу, вторичный поливинилбутираль, стеклянный порошок и растворитель. Растворитель представляет собой этиловый спирт головной фракции, являющейся побочным продуктом при производстве этанола. Стеклянный порошок получают из отработавшего срок эксплуатации автомобильного триплексного стекла. Вторичный поливинилбутираль получают из поливинилбутиральной пленки, извлеченной из отработавшего срок автомобильного триплексного стекла. Использование этих компонентов в составе клеевой композиции позволяет снизить себестоимость полученного продукта и улучшить физико-механические характеристики клеевой композиции. 1 табл.

Клеевая композиция, включающая фенолоформальдегидную резольную смолу, растворитель - этиловый спирт головную фракцию, являющуюся побочным продуктом при производстве этанола, отличающаяся тем, что клеевая композиция содержит вторичный поливинилбутираль и стеклянный порошок из отработавшего срок эксплуатации автомобильного триплексного стекла при следующем соотношении компонентов, мас.%:
поливинилбутираль вторичный 5-6 фенолоформальдегидная резольная смола 5-6 стеклянный порошок 5-30 этиловый спирт головная фракция 58-85