Клеевая композиция Советский патент 1976 года по МПК C09J109/00 C09J175/00 

1

Изобретение относится к каучуковым клеевым композициям, ишользуемым для склеивания резинотехнических изделий, синтетических и хлопчатобумажных тканей, стеклспластиков, натурал ъной и искусственной кожи, пластмасс, дерева, стекловолокна.

Изобретение может найти широкое применение в различных отраслях промышленности (машиностроительной, резинотехнической, авиационной, приборостроительной, электротехнической и других, где требуется устойчивость клеевой пленки к действию высоких температур и агрессивных сред.

Известны каучуковые клеевые композиции, которые в качестве отвердителя содержат мономерные изоцианаты 1).

Недостатками таких клеев являются малая жизнеспособность, токсичность, необходимость дополнительных работ для поддержания определенного режима помещения, в котором приготавливают и , наносят клеи, хрупкость клеевой пленки.

Известны клеевые композиции, где отвердителем является полимерный изоцианат - полиизоцианат марки А (2 формулы

OCN

NCO ,

имеющий следукйцие характеристики:

Молекулярный вес280 300

Содержа1дае дифеннлметандкизоцианага, %50-70

Вязкость по ВЗ-I, с50 60

Однако этот клей имеет верхний предел температуростойкости 90° С, неработоспособен при воздействии токов высокой частоты, растворов кислот и щелочей и имеет жесткую клеевую пленку.

Цель изобретения - устранить перечисленные

недостатки и расширить область применения к.чеев. Для достижения поставленной цели в клее в

качестве отвердителя или адгезионной добавки при. меняется высокомолекулярный погатизоцианаг

|ВМП, (ТУ-6-03 -29-Ь-74), имеющий формулу

OCN

NCO

где n ,

со следующими xapaKiepHcrHKaNffi: Молекулярный вес:360-2200

Содержание дифенилметандиизоцианата, %, 20-30

Вязкость по ВЗ-4, мин20-30

Высокомолекулярньш полиизоцианат применяют в количестве Ю-ЗОвес.ч. на 100 вес.ч. каучуковой основы. Согласно изобретению основой клея являются каучуки с функциональными группами, способными вступать во взаимодействие с группой NCO: гидроксильные, карбоксильные, уретановые, содержащие третачный азот, галоидсодержащие и другие. При приготовлении основы клея каучук растворяется в орга шческом растворителе или входат в состав резиновой смеси. В состав клея могут входить наполнители - окислы металлов (например окись цишса, окись магния, двуокись титана), каолин, цементы, сажи, смолы (эпоксидные, фенольные и другие, отвердители (амины, ангидриды и другие), катализаторы (спирты, оловоорганические соединения и другие), вещества, повышаницие шксотропность клея, например аэросил, а также добавки целевого назначения. Клей готовят смешением ингредиентов в клеемешалке. Сначала в клеемешалку загружают 1/3 количества растворителя, каучук или резиновую смесь. Перемешивание проводят до получемия гомогенного раствора. Затем вводят еще 1/3 растворителя и смолу и перемешивают также до получения однородной композиции. После этого вводят накогштель, оставшуюся 1/3 растворителя, целевые добавки. В последнюю очередь вводят отвердитель и ускоритель. Готовую клеевую композицию наносят кистью на склеиваемые поверхности, предварительно обезжиренные бензином либо трихлорэтиленом. Количество слоев может быть различно - от одного до трех, время сушки каждого слоя также различно и выбирается с учетом нескольких факторов: рецептуры клея, температуры и влажности помещения, где производится склеивание, габаритов изделий, подлежащих склеиванию, и т.д. Поверхности с нa eceнным клеем дублируют, прикатьшают роликом или помещают под давление. Отверждение клеевой пленки проводится при комнатной температуре или при нагреве.

Пример. В качестве клеевой основы применяют уретановый термозластопласт УК-1.. В клеемешалке приготавливают раствор УК-1 в этилацетате 20%-ной концентрации. В полученный раствор вводят высокомолекулярный по.гшизощ1анат в количестве 0,0вес.ч. на 100 вес.ч. термоэлектропласта. Готовый клей наносят на поверхность материалов, подлежащих склеиванию в два слоя со временем сушки слоя 20-30, 11 слоя 10-15 мин, после чего поверхности дублируют и прикатьтают роликом. Отверждение клеевой пленки проводят при комнатной температуре в течение 2 сут. Затем производят испьп-ание склеенных деталей. В табл. 1 приведены сравнительные результаты испытаний клеев на основе УК-1, в которых в качестве отвердителя применены известньв продукт - полиизоцианат марки А и предлагаемый высокомолекулярный полиизоцианат. Для склеивания используют резины с полимерной основой наирит + СКД. Таблица 1

ри температуре, °С:

1,95вырывы резины

90

1,0 по клею 100

0,4

0,2 140

0,2

0,2 160

При воздейсгвии токов высокой частоты (5,37 и 13,27 мГц, т 4циклапо 30 мин каждый)

2,4 по резине

Прочность крепления

К металлу Ст. 3 при отслаивании, кг/см

Пример 2. В клеемешалке приготавливают раствор каучука СКУ-8А в этилацетате 20%-ной кощентращ1и. Затем вводят эпоксидную смолу ЭД-f 5 из расчета 20 вес.ч. смолы на 100 вес.ч. каучука, перемешивают до полного растворения смолы.

Добавляют наполнитель - каолин из расчета 30 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука и вновь перемешивают до получения гомогенного состава. Затем вводят полиизоцианат марки А в количестве 10 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука.

В последнюю очередь вводят высокомолекулярный полиизоцианат из расчета 50 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука, композицию перемешивают еще

При температуре, °С: 70 90 100 120

При воздействии токов высокой частоты (с частотой 5,37 и 13,27 мГц, т 4 цикла по 30 мин каждый)

К металлу ст. 8

при отслаивании, кг/см

ПримерЗ. В клеемешалке готовят отдельно 15%-ный раствор сополимера бутадиена, акрилонитрила и метилвинилпиридина в органическом растворителе, например зтилацетате. В клеемешалке тоже отдельно готовят 30%-ный раствор второго компонента клея - хлорнаирита в этилацетате. При приготовлении клея в клеемешалку загружают последо|вательно раствор сополимера и раствор хлорнаириИзвестный

Предлагаемый

2,6

0,7

Через 3 мес

Через 12 час

0,4 по клею

5,6 по резине 035 ,9 .62 -

5,2 мин и вводят 1 вес.ч. двухлористого олова. Готовый состав наносят на обе склеиваемые поверхности, предварительно обезжиренные бензином, в два слоя. Время сушки на воздухе 1 слоя 30, II слоя 10-15 мин. Поверхности дублируют, прикатывают роликом или помещают под давление (0,3-0,5 кг на 1 см ). Отверждение клеевой пленки при комнатной температуре проходит в течение 3 сут или при 60-70° С в течение 8 час, после чего проводят испытание склеенньгх деталей.

В табл. 2 приводятся сравнительные результаты испытаний клеев без введения ВМП и с добавлени.€м ВМП. Используют резину с основой СКМС-10.

I

Таблица 2

2,2 по резине

1,85 -1,53

1,32 вырывы резины

1,37 вырывы резины

2,4 вьфывы резины

та при соотношении компонентов в весовых частях в пересчете на сухой остаток 115:500 и перемешивают оба раствора в течение 10 мин. Затем вводят эпоксидную смолу ЭД- 5 из расчета 20 вес.ч. на 100 вес.ч. сополимера. Вновь перемешивают состав в течение 10-15 мин, после чего прибавляют отвердитель-двухлористое олово в количестве 3 вес.ч. на 100вес.ч. основы. В 1тослещ)юю очередь вводят.

высокомолекулярный полииэоцианат в количестве 10 вес.4. на 100 вес.ч. клеевой основы. Клей наносят на склеиваемые поверхноста в три слоя со временем сушки, мин I слоя 30, It слоя 20, III слоя 10. Дублируют поверхносш, прикатьшают роликом два раза с промежутком 10-15 мин (по 10-20 прикаток каждый раз). Отверждение клеев еж пленки проводят при комнатной температуре в течение

Прочность крепления при расслаивании при температуре, °С:

20 50 90 100 120

Прочность крепления при расслаивании при воздействии токов высокой частоты (5,37 и 13,27 мГц, т 4 цикла по 30 мин каждый)

Эластичность клеевой пленки П р и м е р 4. Готовят на вальцах резиновую смесь следующего состава, вес.ч.: Каучук СКН-26-1 Смола 1Р-1 МдО ZnO В клеемешалке приготавливают 20%-ньш раствор резиновой смеси в зтилацетате. После полного растворения смеси вводят ВМП из расчета 5 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука и перемешивают в течение 10 мин. Затем вводят даухлористое олово в количестве 0,5 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука. Клей наносят

2 сут или при 60° С в течение 10-12 час и проводят испытания.

В табл. 3 приведены сравнительные испытания свойств клеев без добавки и с добавлением высокомолекулярного полиизоцианата. В примере 3 и в последующих примерах ВМП введен как адгезионная добавка. Иоюльзуют резину с полимерной основой СКМС-30.

Таблица 3

6,45 по резине

3,7

2,4

1,8 вырьшы резины

1,62 ,58 вырьшы резины

0,5 по клею

Хрупкая, при воздействии динамических нагрузок образуются треишны кистью на обе склеенваемые поверхности, обезжиренные бензином, в два слоя. Сушка I слоя 20,11 слоя 10 мин. . Материал дублируют и прикатьшают роликом. Отверждение клея проводится при комнатной температуре в течение 48 час или при 50-60° С в течениеЮ-12 час.Затем проводят испытание склееных деталей. В табл. 4 приведены сравнительные испытания клеев с добавлением ВМП и без ВМП. Склеивают резины с обкладочной смесью на основе СКН-26.

Прочность крепления

При температуре, °С: 20 60 90 100 120

П{ж воздействии токов высокой частоты {5,37 и 13,27 МГц г 4 цикла по 30 мин каждый)

П р и м е р 5. Готовят на вапыз х режиовую смесь следующего состава, вес.ч.;

Наирит100

Окись магния5

Окись цинка5

Затем в клеемешалке приготавливают 30%-ный раствор резиновой смеси в смеси этилацетата и бензина (2:1). Вполученный раствор вводят ВМП в количестве 10 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука, перемешивают в течение 10-15 мин и добавляют 10см лейконата. Готовый клей наносят кистью в два слоя. Время сушки 1 слоя 15-20, II слоя 5-7 мин. I Склеиваемые поверхности дублируют и прикатывают рЬликом. Прикатка производится двукрашо с

Формула изобретения

Клеевая композиция на основе синтетических каучуков с функциональными группами, содержащая изоцианатное соединение, отличающаяся тем, что с целью повыше}шя температуростойкости

О II

/Сх

.,с/ N00-N NH

сN-OGN

531836

Id

Таблица 4

Клей без добавки ВМП

Клей с ВМП

6,2 по резине

9 7-

,

2,2 1,9 1,5 вырывы резины

1,6

Промежутком 20-30 мин. Отверждение клея произ. водится при комнатной температуре в течение 48 час или при 60°С в течение 6 час. Затем склееные изделия подвергают испытанию. В табл. 5 приведены сравнительные испытания при различных температурах клея с ВМП и без ВМП. Склеивают

резины на основе наирита.

Из приведенных в табл. 1-5 данных видно, что введение в клей в качестве отвердителя или адгезионной добавки высокомолекулярного полиизоциа|ната позволяет повысить температуростойкость клеевой пленки, улучшить ее эластивдость, увеличить стойкость к воздействию токов высокой частоты и растворов кислот и щелочей, а также повысить адгезию к металлу.

Таблица 5

клеевой пленки, увеяи гения стойкости к воздействию токов высокой частоты и растворов солей, кислот и щелочей, улучшения эластичности и повышения прочности крепления к металлу, в качестве изоцианатного соединения она содержит по;гаизоцианат с мол. весом 360-2200 обшей формулы

NCO

Г)СН.

L

сн,4ж со

и 5.31836

где п 0-10,1. Кардашов Д.А. Синтетические клеи, Хипри следуинцем cootHomeHira кокшоненюв,мия, М., 1965, с. 338. вес.ч.: синтетичес1сий каучук с функциональными

группами 100, полииэогщанат 10-50.2. Клеи для приклеивания резиновых подошв к

Источники инфорШции, пртнятые во вниАЮНиеs верху обуви из искусственных материалов,

П1Ж экспертизе: ЦНИИТЭИЛЕГпром, М., 1972, с. 22.