Клейова композиція

Винахід відноситься до клеїв на основі поліхлоропренових (неопренових) каучуків для склеювання різноманітних матеріалів в промисловості та в побуті. Відомі клеї на основі поліхлоропренових (неопренових) каучуків містять поліхлоропернові (неопренові) каучуки різних способів полімеризації, смоли, цільові добавки та розчинник. В якості розчинника використовують композицію, що складається з толуолу, етилацетату, та бензину-розчиннику (нефрасу) в різних співвідношеннях. Іноді в композицію вводять метил-етил-кетон або хлорорганічні розчинники. Відома клейова композиція на основі хлоропренового каучука, що містить оксид магнію, оксид цинку, смолу 101К, пергут, тіурам, тіомочевину та розчинник [див. Патент України №33846 А від 15.02.2003р., МПК C09J119/00]. Клейова композиція містить розчинник у вигляді суміші етилацетату та бензину-розчиннику (нефрасу) у співвідношенні 1:1 по масі. Недоліками такого клею на основі хлоропренового каучука є не можливість використовувати його при температурі нижче ніж +5°С, оскільки при таких температурах з'являються властивості клею до застигання (гелєутворення або змерзання) та фазування, що веде до повної непридатності клею. Завдяки цьому, необхідно обмежувати умови транспортування та зберігання клею. Відома також клейова композиція холодного тверднення, що містить поліхлоропреновий каучук, окис магнію, білила цинкові (окис цинку), смолу 101К, технічний вуглець, рафінад бензольного риформінгу, етилацетат та клей „Лейконат”. Клей „Лейконат” використовують як отверджувач, а технічний вуглець як наповнювач. Недоліками відомої композиції також є втрачання її властивостей при температурі нижче ніж +5°С завдяки гелєутворенню та фазуванню та недостатня міцність клеєвого з'єднання. В основу винаходу поставлено задачу створити клейову композицію, в якій завдяки зміні складу та змісту компонентів досягти стійкості клейової компоненти до низької температури (від +5°С до -60°С) з підвищенням міцності з'єднання. Поставлена задача вирішується тим, що у клейову композицію, яка містить поліхлоропреновий каучук, полімерну смолу, оксид магнію, оксид цинку та розчинник, згідно з винаходом, розчинник додатково містить циклогексан при такому співвідношенні компонентів, мас ч.: Поліхлоропреновий каучук 100 Смола полімерна 5-120 Оксид магнію 0,1-11 Оксид цинку 0,1-10 Циклогексан 10-500 Нефрас (бензин) 0,1-250 Етилацетат 70-100 При цьому, в якості полімерної смоли використовують смолу алкілфенолформальдегідну, або смолу терпенфенольну, або смолу інденкумаронову, або ароматичну чи аліфатичну гідрокарбонові смоли, або каніфоль чи її ефіри, або їх суміші. Роль компонентів клейової композиції така. Каучук поліхлоропреновий (неопреновий) використовується як полімерна основа композиції. Можливе використання каучуків таких марок: Неопрен, Байпрен, Бутахлор, Скайпрен, Денка хлоропрен, Наіріт. Смола полімерна використовується як адгезійна добавка, а також для покращення стабільності та реологічних властивостей композиції. Оксид магнію ("Магнезия жженая ГОСТ 4526) призначений для стабілізації каучуку та, в деяких випадках, як реагент хімічної реакції з смолою, оксид цинку (біліла цинкові сухі ГОСТ 202) - вторинний вулканізуючий агент. Циклогексан, етилацетат (ГОСТ 8981) та нефрас (ГОСТ 443) використовують як композитний розчинник, що забезпечує знаходження клейової композиції в стані колоїдного розчину до її використання. Клейова композиція готується у дві технологічні стадії. На першій стадії на вальцях змішувальних 500´1500 проводиться пластифікація каучуку та введення в нього оксидів металів за технологічним режимом наведеним в таблиці 1. Таблиця 1 Найменування операції Розігрів каучуку на зазорі 1-1,5мм Вальцювання каучуку на зазорі 0,1мм Введення оксиду магнію Перемішування Введення оксиду цинку Зняття клейової плівки Загальна тривалість стадії Тривалість операції, хв.. 3 5 2 5 3 10 28 На другій стадії в змішувачі з двома Ζ - подібними роторами готують клейову композицію за технологічним режимом наведеним в таблиці 2. Таблиця 2 Найменування операції Завантаження 20% розчиннику Завантаження смоли Перемішування Завантаження клейової плівки Тривалість операції, хв.. 3 2 30 5 Перемішування Завантаження 20% розчиннику Перемішування Завантаження 20% розчиннику Перемішування Завантаження 20% розчиннику Перемішування Завантаження 20% розчиннику Перемішування Вивантаження клейової суміші Загальна тривалість стадії 100 3 30 3 30 3 30 3 30 10 282 Готова клейова композиція за зовнішнім виглядом є однорідною в'язкою рідиною, колір якої залежить від використаної смоли. Склад і властивості відомої клейової композиції, та клейової композиції за винаходом наведені в таблиці 3, табл.4, табл.5 та табл.6: Таблиця 3 Компоненти, показники Каучук хлоропреновий Окис магнію Окис цинку Технічний вуглець Смола 101К Смола ароматична гідрокарбонова Етилацетат Циклогексан Нефрас (рафінад бензольного риформінгу) Клей "Лейконат" Гелеутворення при -10°С Міцність зв’язку при розшаруванні Н/см, ТУ У 24,630440956-003-2002 Умовна в'язкість при 20°С, с по Хетчинсону Відомий склад - прототип 17,42 1,10 0,74 2,38 11,89 0 23,13 0 43,34 11 + Склад за винаходом, мас. ч. 1 2 3 4 15 15 15 15 0,45 0,45 0,45 0 0,45 0,45 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4,1 4,1 4,55 5 35 32,5 10 15 5 7,5 40 50 40 40 30 15 0 0 0 0 + 5 15 0 0 0 0 5 9,5 70 0,5 0 38 42 45 42 42 42 2,5 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 Таблиця 4 Компоненти, показники Kaучук хлоропреновий Окис магнію Окис цинку Технічний вуглець Смола 101К Смола алкілфенолформаль-дегідна SP154 Етилацетат Циклогексан Нефрас (рафінад бензольного риформінгу) Клей "Лейконат" Гелеутворення при -10°С Міцність зв'язку при розшаруванні Н/см. ТУ У 24.630440956-003-2002 Умовна в'язкість при 20°С. с по Хетчинсону Відомий склад прототип 17,42 1,10 0,74 2,38 11,89 0 23,3 0 43,34 11 + Склад за винаходом, мас. ч. 1 2 3 4 5 15 15 15 15 15 0,45 0,45 0,45 0 0 0,45 0,45 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4,1 4,1 4,55 5 5 35 32,5 10 15 10 5 7,5 40 50 70 40 40 30 15 0 0 0 0 0 0 + 38 45 48 45 39 39 2,5 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 Таблиця 5 Компоненти, показники Каучук хлоропреновий Окис магнію Окис цинку Технічний вуглець Смола 101К Смола інденкумаронова Етилацетат Відомий склад прототип 17,42 1,10 0,74 2,38 11,89 0 23,13 Склад за винаходом, мас. ч. 1 2 3 4 5 15 15 15 15 15 0,45 0,45 0,45 0 0 0,45 0,45 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4,1 4,1 4,55 5 5 35 32,5 10 15 10 Циклогексан Нефрас (рафінад бензольного риформінгу) Клей "Лейконат" Гелеутворення при -10°С Міцність зв’язку при розшаруванні Н/см. ТУ У 24.630440956-003-2002 Умовна в'язкість при 20°С, с по Хетчинсону 0 43,34 11 + 5 40 0 + 7,5 40 0 40 30 0 50 15 0 70 0 0 38 39 39 39 39 39 2,5 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 Таблиця 6 Компоненти, показники Каучук хлоропреновий Окис магнію Окис цинку Технічний вуглець Смола 101К Смола терпенфенольна Етилацетат Циклогексан Нефрас (рафінад бензольного риформінгу) Клей "Лейконат" Гелеутворення при -10°С Міцність зв’язку при розшаруванні Н/см. ТУ У 24.630440956-003-2002 Умовна в'язкість при 20°С, с по Хетчинсону Відомий склад прототип 17,42 10 0,74 2,38 11,89 0 23,13 0 43,34 11 + Склад за винаходом, мас. ч. 1 2 3 4 5 15 15 15 15 15 0,45 0,45 0,45 0 0 0,45 0,45 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4,1 4,1 4,55 5 5 35 32,5 10 15 9,5 5 7,5 40 50 70 40 40 30 15 0,5 0 0 0 0 0 + 38 42 45 42 42 42 2,5 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 Де, в табл.. 3: позначення „+” - означає, що клейова композиція утворює гель і не придатна для використовування; позначення „-“ - клейова композиція не утворює гель і придатна для використовування. Як показали дослідження, властивості клейової композиції залежать від співвідношення інгредієнтів суміші розчинника. При цьому, оксид магнію та оксид цинку є регуляторами кристалізації каучуку, а оксид магнію, додатково, утворює комплексні сполуки з реактивною смолою, тому їх відсутність у складі не впливає на морозостійкість та глеєутворення клейової композиції. Винахід дозволяє отримувати клейові композиції стійкі до помірно низьких температур з високою фазовою стабільністю і підвищеним терміном зберігання. Клейові з'єднання отримані з застосуванням клейових композицій за цим винаходом мають підвищену міцність в інтервалі температур від - 60°С до + 80°С.