Клейова композиція

Клейова композиція, що включає в'яжуче, загусник - натрієву сіль карбоксиметилцелюлози, антисептик, інгібітор атмосферної корозії, наповнювач, пластифікатор, емульгатор і воду, яка відрізняється тим, що як в'яжуче використовують продукт лужного омилення полівінілацетату, антисептика - концентрат карбамідоформальдегідний, інгібітора атмосферної корозії - полімер карбамідо 32305 В основу винаходу поставлена задача удосконалення клейової композиції шляхом введення як в'яжучого - продукту лужного омилення полівінілацетату, антисептика - концентрату карбамідоформальдегідного, інгібітора атмосферної корозії полімеру карбамідоформальдегідного, пластифікатора - циклічного димеру альфаметилстиролу, емульгатора та модифікатора - кубового залишку дистиляції відпрацьованого водного розчину моноетаноламіну, що забезпечує поліпшення міцнісних і клейових властивостей, розширення сфери застосування композиції. Поставлена задача вирішується введенням у клейову композицію, яка містить в'яжуче, загусник - натрієву сіль карбоксиметилцелюлози, антисептик, інгібітор атмосферної корозії, наповнювач, пластифікатор, емульгатор і воду, за композицією, що пропонується, як в'яжуче - продукт лужного омилення полівінілацетату, антисептик - концентрат карбамідоформальдегідний, інгібітора атмосферної корозії - полімер карбамідоформальдегідний, пластифікатора - циклічний димер a-метилстиролу, емульгатора та модифікатора - кубовий залишок дистиляції відпрацьованого водного розчину моноетаноламіну, який включає, мас. %: моноетаноламіну 20-30, карбонату калію 10-20, смоли амінного типу 30-40, води - решту, при такому співвідношенні компонентів клейової композиції, мас. %: продукт лужного омилення полівінілацетату 4,3-5,5 загусник 0,8-1,5 концентрат карбамідоформальдегідний 0,04-0,10 полімер карбамідоформальдегідний 2,5-3,7 наповнювач 39-48 циклічний димер альфаметилстиролу 0,8-1,3 кубовий залишок дистиляції відпрацьованого водяного розчину моноетаноламіну 1,45-2,82 вода решта. Сукупність інгредієнтів композиції, що пропонується, забезпечує синергетичний ефект, який виявився в цілеспрямованій зміні властивостей і показників міцності, пластичності, в'язкості, життєздатності, спінювання. Досягається високе диспергування композиції, що забезпечує седиментаційну стійкість, гарантує однорідність, морозостійкість, низьку токсичність при тривалому зберіганні. Наявність ацетатних груп продукту лужного омилення полівінілацетату поліпшує показники в'язкості, підвищує клейову здатність. Застосування КФК надає композиції антисептичних властивостей, дозволяє затримати розвиток мікрофлори та подовжити строк зберігання композиції. Включення до складу композиції циклічного димера a-метилстиролу підвищує пластичність й еластичність шва, поліпшує в'яжучу здатність і морозостійкість клею. Введення карбамідоформальдегідного полімеру як інгібітора корозії дозволяє сповільнити хімічні реакції окислення, що погіршують властивості композиції при зберіганні. Використання в композиції кубового залишку дистиляції відпрацьованого водяного розчину мо ноетаноламіну підвищує якість готового продукту (поліпшується диспергування, технологічність). Клейову композицію готують таким чином: у реактор з мішалкою завантажують продукт лужного омилення полівінілацетату при температурі 8085°С, розчиняють його у воді, перемішуючи протягом 1,0-2,0 годин, охолоджують розчин до 50-60°С, додають загусник і ведуть процес розчинення до отримання однорідного розчину. Розчин охолоджують до 40-45°С і послідовно вводять воду та цільові добавки. Компоненти, які входять до складу композиції, що пропонується, мають такі характеристики: - натрієва сіль карбоксиметилцелюлози (НС КМЦ) - продукт взаємодії лужної целюлози з натрієвою сіллю монохлороцтової кислоти. Дрібнозернистий порошкоподібний або волокнистий матеріал білого чи кремового кольору (ТУ 6-5540-90); - продукт лужного омилення полівінілацетату із вмістом ацетатних груп 12-14%, (ПЛО ПВА) - порошок, крупинки або шматочки білого чи жовтуватого кольору, які розчиняються у воді (ГОСТ 10779-78); - карбамідоформальдегідний концентрат (КФК) - продукт взаємодії карбаміду з формальдегідом у лужному середовищі, являє собою суміш метилолсечовин, водорозчинних олігомерів і вільного формальдегіду, має такий сумарний склад: масова частка карбаміду - 20-24%, масова частка формальдегіду - 54-60%, води - решта. КФК добре розчинна у воді прозора в'язка рідина з жовтим забарвленням різних тонів і характерним запахом формальдегіду (ТУ 113-030469-80). Наповнювач - наприклад, крейда, тальк, каолін: - крейда - мікрокристалічний порошок білого кольору природного походження, практично нерозчинний у воді (ГОСТ 12085-88); - каолін - продукт, який отримують шляхом мокрого або сухого збагачення гірничої породи, складається з мінералу каолініта АL2О3´2SіО2´ ´2Н2О, частки мають шарувату структуру, тому каолін здатний набухати у воді, розмір часток 0,5-10 мкм; -тальк - природний гідросилікат Mg3SiО4О10(OH)2, існує у вигляді листових або тонкозернистих агрегатів, інколи - пластинчатих кристалів, що легко розщеплюються на чарунки, не розчиняється у воді; - полімер карбамідоформальдегідний (ПКФ) продукт взаємодії карбаміду та КФК у сильнокислому середовищі. Являє собою білий нерозчинний у воді порошок дисперсністю до 20 мкм (ТУ У 3.01013-93, СТП51-98); - димер альфа-метилстиролу циклічний (димер АМС) - продукт кислотнокаталізованої димеризації - метилстиролу. Нерозчинні у воді кристали або частково кристалізована рідина жовтого кольору (ТУ 05761614.001-97); - кубовий залишок дистиляції відпрацьованого водяного розчину моноетаноламіну (КЗДВ МЕА) - відхід виробництва аміаку, являє собою в'язку, добре розчинну у воді пасту жовтого або темно-коричневого кольору, містить МЕА, складну суміш продуктів його осмолення та поліконденсації: масова частка моноетаноламіну 20-30%, 2 32305 Приклад 7 (контрольний). Аналогічно прикладу 1. ПЛО ПВА більше верхньої межі запропонованого співвідношення при середніх значеннях інших компонентів (табл. 1). Результат - непропорційне збільшення витратних коефіцієнтів при несуттєвому збільшенні міцнісних властивостей клейового сполучення. Приклад 8 (контрольний). Аналогічно прикладу 1. КФК менше нижньої межі запропонованого співвідношення при середніх кількостях інших компонентів (табл. 1). Результат - при зберіганні в літній період спостерігається активний розвиток мікрофлори та, як наслідок, зниження концентрації ПЛО ПВА й міцності клейового сполучення. Приклад 9. Аналогічно прикладу 1. КФК більше верхньої межі при середніх кількостях інших компонентів (табл. 1). Результат - непропорційне збільшення витратних коефіцієнтів, при несуттєвому збільшенні терміну зберігання клею. Приклад 10. Аналогічно прикладу 1. КФП менше нижньої межі при середніх кількостях інших компонентів. Результат - погіршення фізико-механічних властивостей композиції внаслідок протікання окислювальних реакцій. Приклад 11. Аналогічно прикладу 1. КФП більше верхньої межі при середніх кількостях інших компонентів (табл. 1). Результат - непропорційне збільшення витратного коефіцієнта за КФП, при однаковій інгібуючій здатності клейового сполучення. Приклад 12. Аналогічно прикладу 1. Крейди менше нижньої межі при середніх кількостях інших компонентів (табл.. 1). Результат - низький сухий залишок (41,6%), недостатня консистенція композиції. Приклад 13. Аналогічно прикладу 1. Крейди більше верхньої межі при середніх кількостях інших компонентів (табл. 1). Результат - високий сухий залишок (61,6%) і, як наслідок, підвищена консистенція клейової композиції, погіршення технологічності при виробництві та експлуатації. Приклад 14. Аналогічно прикладу 1. Димера менше нижньої межі при середніх кількостях інших компонентів (табл. 1). Результат - через неповну пластифікацію композиції зниження еластичності та технологічності клейового сполучення. Приклад 15. Аналогічно прикладу 1. Димеру більше верхньої межі, інші компоненти при середніх значеннях (табл. 1). Результат - збільшення частки димеру понад встановлену подовжує терміни приклеювання. Приклад 16. Аналогічно прикладу 1. КЗДВ МЕА менше нижньої межі при середніх кількостях інших компонентів (табл. 1). Результат - погіршується процес диспергування композиції та її седиментаційна стійкість, що призводить до розшарування з індивідуалізацією фаз. Приклад 17. Аналогічно прикладу 1. КЗДВ МЕА більше верхньої межі запропонованого співвідношення при середніх кількостях інших компонентів. Результат - спостерігається надмірне залуження середовища, що призводить до зменшення терміну зберігання готової продукції. Приклади 4-8 (контрольні) та 9-17 показують, що за межами запропонованих співвідношень досягнутий ефект втрачається. масова частка смоли амінного типу 30-40%, масова частка карбонату калію (К2СОЗ) 10-20%, масова частка води (Н2О) - решта. В табл. 1 надана порівняльна характеристика фізико-хімічних властивостей клейової композиції в залежності від її складу, в табл. 2 - властивості відомої та запропонованої композицій. Приклад 1. В реактор з мішалкою завантажують 4,3 мас. % ПЛО ПВА з вмістом ацетатних груп 12-14% при температурі 80-85°С, розчиняють у воді, перемішуючи протягом 1-2 годин, охолоджують розчин до 50-60°С, додають 0,8 мас. % НС КМЦ і ведуть процес розчинення до отримання однорідного розчину, охолоджують до 40-45°С, послідовно додають воду, 0,04 мас. % КФК, 2,5 мас. % ПКФ, 0,8 мас. % димеру АМС, 1,45 мас. % КЗДВ MEA, 39 мас. % крейди. Отримана клейова композиція не спінюється, забезпечує високу міцність клейового сполучення, при виробництві не вимагає відстою, відсутні плями на лицьовій поверхні матеріалу, що приклеюється. Строки зберігання при температурі від 0°С до -5°С - З місяці, від 0°С до +40°С - 12 місяців. Міцність на нижньому гарантованому рівні. Приклад 2. В реактор з мішалкою завантажують 4,8 мас. % ПЛО ПВА при температурі 80-85°С, розчиняють у воді, перемішують протягом 1-2 годин, охолоджують розчин до 50-60°С, додають 1,25 мас. % НС КМЦ, процес розчинення ведуть до отримання однорідного розчину. Потім до суміші послідовно додають воду, 0,07 мас. % КФК, 3,1 мас. % ПКФ, 1,05 мас. % димеру АМС, 2,13 мас. % КЗДВ МЕА, 43,5 мас. % крейди. Результати аналогічні прикладу 1. Оптимальне співвідношення компонентів композиції забезпечує високу клейову здатність. Приклад 3. В реактор з мішалкою завантажують 5,5 мас. % ПЛО ПВА при температурі 80-85°С, розчиняють у воді, перемішують протягом 1-2 годин, охолоджують розчин до 50-60°С, додають 1,5 мас. % НС КМЦ, процес ведуть до отримання однорідного розчину. Потім до суміші послідовно додають воду, 0,1 мас. % КФК, 3,7 мас. % ПКФ, 1,3 мас. % димеру АМС, 2,82 мас. % КЗДВ МЕА, 48 мас. % крейди. Результати аналогічні прикладу 1. Міцність на верхньому гарантованому рівні. Приклад 4 (контрольний). Аналогічно прикладу 1. Склад клейової композиції з вмістом компонентів, що виходять за нижню межу запропонованого співвідношення (табл. 1). Результат - низька, клейова здатність композиції. Приклад 5 (контрольний). Аналогічно прикладу 1. Склад клейової композиції з вмістом компонентів, які виходять за верхню межу запропонованого співвідношення (табл. 1). Результат – непропорційне збільшення витрат коефіцієнтів при несуттєвому збільшенні міцнісних властивостей. Приклад 6 (контрольний). Аналогічно прикладу 1. ПЛО ПВА менше нижньої межі запропонованого співвідношення при середній кількості інших компонентів (табл. 1). Результат - зменшення кількості поліконденсаційних зшивок при затвердінні клейової композиції, недостатня міцність клейового сполучення. 3 32305 Наведені дані (табл. 1) показують: клейова композиція, яка пропонується (приклади 1-3), забезпечує, у порівнянні з прототипом (табл. 2), поліпшені експлуатаційні властивості, готується на легкодоступній некоштовній сировині, має поліпшені міцнісні та клейові властивості, широку сферу застосування. Таблиця 1 Порівняльна характеристика фізико-хімічних властивостей клейової композиції в залежності від її складу Фізико-хімічні властивості композиції НС КМЦ КФК ПКФ Крейда Димер АМС КЗДВ МЕА Вода Міцність шва, 2 кГс/см Густина, 3 г/см Чистота лицевої поверхні Частка сухого залишку мас. % 1 2 3 4к 5к 6к 7к 8к 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ПЛО ПВА Приклад Компоненти композиції 4,3 4,8 5,5 3,5 6,5 3,5 6,5 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 0,8 1,25 1,5 0,6 2,0 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25 0,04 0,07 0,10 0,03 0,15 0,07 0,07 0,03 0,15 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 2,5 3,1 3,7 2,0 4,5 3,1 3,1 3,1 3,1 2,0 4,5 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 39 43,5 48 30 50 43,5 43,5 43,5 43,5 43,5 43,5 30 50 43,5 43,5 43,5 43,5 0,8 1,05 1,3 0,6 1,5 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 0,6 1,5 1,05 1,05 1,45 2,13 2,82 1,30 3,50 2,13 2,13 2,13 2,13 2,13 2,13 2,13 2,13 2,13 2,13 1,3 3,5 реш. реш. реш. реш. реш. реш. реш. реш. реш. реш. реш. реш. реш. реш. реш. реш. реш. 4,5 5,0 6,5 3,5 6,8 4,0 6,5 5,0 5,0 4,8 5,5 5,0 5,0 4,8 5,2 5,0 5,5 1,22 1,30 1,40 1,18 1,45 1,26 1,40 1,30 1,28 1,28 1,33 1,20 1,43 1,30 1,31 1,30 1,30 повна повна повна повна повна повна повна повна повна повна повна повна повна повна повна повна повна 48,3 55,3 61,8 37,5 66,7 53,8 56,8 55,0 53,8 54,0 56,5 41,6 61,6 54,6 54,6 54,6 55,9 Таблиця 2 Порівняльні властивості відомої клейової композиції та композиції, що пропонується Показники для клейових композицій запропонованої відомої (прототип) 4,5-6,5 2,25-2,30 1,2-1,4 1,025-1,22 47-59 9,38-36,0 Відсутність плям Відсутність плям Відсутня Відсутня Білий Білий Назва властивостей, одиниці виміру Міцність клейового шва на зсув, кГс/см2 Густина готового продукту, г/смЗ Частка сухого залишку, мас % Чистота лицевої поверхні Промокаємість на лицеву поверхню Колір __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4