Клейова композиція

Реферат: Винахід стосується клейової композиції, що містить натуральний каучук, органічний розчинник нефрас, соснову каніфоль і модифікатор, причому композиція складається з компонентів А і Б та додатково містить в компоненті А агент структурування - пероксид метилетилкетону, в компоненті Б як модифікатор - олігомерний ізоціанат ПУМА та ксилол. UA 109372 C2 (12) UA 109372 C2 UA 109372 C2 5 10 15 20 25 30 Винахід належить до клейових композицій на основі натурального каучуку та може бути застосованим у гумовій промисловості при склеюванні гумових, гумотканинних та шкіряних виробів. Відома клейова композиція для виготовлення липких стрічок, що включає як полімерну основу натуральний каучук, СКI-3, гліцериновий ефір каніфолі, гліцериновий ефір живильної каніфолі, трансформаторне масло, гексаметоксиметиламін, антиоксидант, тетраетоксисилан та органічний розчинник (Пат. № 1707043, СССР, С09 J 7/02. Клеевой состав для липких лент / Парфененко И.Д., Буреев Ю.М., Алексеенко А.И., Шамов Б.В., Балабам Г.И., Воробьев Μ.И. Заяв. 04.01.89). Але використання трансформаторного масла знижує рівень адгезійних властивостей цієї композиції, що обмежує сфери її застосування. Відома також клейова композиція, яка містить у своєму складі натуральний каучук, каніфоль соснову, нефрас і як модифікатор суміш аніліну та епіхлоргідрину (Пат. № 2394866, Россия, С09 J 107/00. Клеевая композиция / Кейбал Н.А., Каблов В.Ф., Бондаренко С.Н., Вахнович А.В., Быкадоров Η.У. Заяв. 26.05.09). Однак ця клейова композиція має короткий час життєздатності та порівняно низьку міцність клейових з'єднань, значну жорсткість після тверднення, а також застосовані модифікатори токсичні. Найбільш близькою до винаходу, що заявляється, за технічною суттю та досягуваним ефектом є клейова композиція, найближчий аналог (Пат. № 2394865, Россия, С09 J 9/00/ Клеевая композиция / Кейбал Н.А., Каблов В.Ф., Бондаренко С.Н., Вахнович А.В., Бікадоров Н.У. Заяв. 26.05.09), яка містить (мас. ч.): натуральний каучук 100,0 каніфоль соснова 10,0 органічний розчинник 800,0 нефрас модифікатор 4,6-27,3. Як модифікатор були застосовані N-нітрозодифеніламін або параоксидифеніламін або ортофеніламін, які, не зважаючи на забезпечення достатньо високої міцності при склеюванні гум, мають високу токсичність, а композиції - низьку життєздатність. Тому ця клейова композиція не має широкого застосування. Задача винаходу: розробка складу клейової композиції, яка має підвищену міцність при склеюванні гумових шарів на основі різних каучуків, більшу життєздатність та меншу токсичність. Технічним результатом є підвищення міцності гум різної полярності та підвищення життєздатності. Поставлена задача вирішується тим, що клейова композиція включає натуральний каучук, органічний розчинник нефрас, соснову каніфоль та її ефіри і модифікатор, відповідно до винаходу вона складається з компонента А і Б та додатково містить в компоненті А агент структурування - пероксид метилетилкетону, в компоненті Б як модифікатор олігомерний ізоціанат ПУМА та ксилол, при наступному співвідношенні компонентів, мас. ч.: 35 компонент А: натуральний каучук нефрас каніфоль соснова пероксид метилетилкетону компонент Б: олігомерний ізоціанат ПУМА ксилол 40 45 100,0 800,0 5,0-15,0 0,5-3,0, 14,0-25,0 14,0-25,0. Натуральний каучук є основним плівкоутворювачем в клеях-розчинах. Каніфоль соснова сприяє підвищенню клейкості композиції. Органічний розчинник: нефрас сприяє зниженню в'язкості і поліпшенню технологічних властивостей клейової композиції. Сукупність ознак, що заявляються, дозволяє у порівнянні з найближчим аналогом значно підвищити міцнісні характеристики клейових з'єднань гум на основі різних каучуків та покращити технологічні параметри процесу склеювання не тільки за рахунок однотипних із прототипом інгредієнтів, а також за рахунок розділення композиції на дві складові: компонент А та компонент Б. Пероксид метилетилкетону застосовується в промисловості для структурування композицій. У результаті введення як модифікатора олігомерного ізоціанату ПУМА в клейову композицію відбувається збільшення концентрації полярних груп і утворення додаткових хімічних зв'язків, 1 UA 109372 C2 5 10 15 20 25 30 35 які сприяють збільшенню рухливості і гнучкості макромолекули натурального каучуку, що призводить до більш глибокої дифузії її ділянок в глиб вулканізату. Цим пояснюється підвищення міцності при склеюванні вулканізованої гуми між собою. Отриманий клей являє собою рідину від світло-сірого до коричневого кольору. Клейова композиція технологічна, добре наноситься на поверхню гуми. Заявлені межі концентрації модифікатора олігомерного ізоціанату ПУМА обумовлено тим, що при підвищенні або зниженні вказаних дозувань адгезійна міцність погіршується. Клейові композиції готують при 20 °C за звичайною технологією шляхом гомогенізації окремо компонентів складів А протягом 800-850 хвилин та Б протягом 10 15 хвилин. Компонент А та компонент Б змішують перед використанням у співвідношенні 1:0,5-0,8. Нанесення отриманої клейової композиції на поверхню зразків, які склеюють, здійснюється товщиною 20-30 мкм. Якщо необхідно, наносять додатковий шар тієї ж товщини. Термін контакту зразків, які склеюють, без тиску 10-15 хв., повне тверднення під тиском 2 кг при 20 °C 24 години. Склеєні зразки випробують на міцність при зсуві згідно з РТМ 1.2 126-88. Приклад 1. Склеювання зразків відомою композицією (найближчий аналог). Готову клейову композицію на основі НК, каніфолі соснової, нефрасу та модифікатора нітрозодифеніламіну - таблиця 2 (найближчий аналог). Наносять на поверхню зразків, які склеюють, і отверджують при 20 °C. Приклад 2. Склеювання зразків заявлюваною композицією Готову клейову композицію із компонентів А на основі натурального каучуку, органічного розчинника - нефрасу, гліцеринового ефіру каніфолі, пероксиду метилетилкетону, та Б олігомерного ізоціанату ПУМА в технічний ксилолі наносять на поверхню зразків, які склеюють, і отверджують при 20 °C. Запропонована клейова композиція забезпечує підвищення міцнісних властивостей клейових з'єднань у порівнянні з найближчим аналогом. Характеристики компонентів, з яких складаються композиції, наведені у таблиці 1. Для проведення порівняльних досліджень було приготовано 4 варіанта композицій, склад цих клейових композицій наведено у таблиці 2. Порівняльні дослідження міцнісних властивостей клейових складів та життєздатності за різними варіантами заявленої композиції і прототипу при склеюванні вулканізованої гуми на основі натурального каучуку (НК), етилен-пропіленового каучуку (СКЕП-40), бутадієннітрильного каучуку (СКН-40) наведені у таблиці 3. Дані, які наведені в таблиці 3, свідчать, що використання як модифікатора пероксиду метилетилкетону та олігомерного ізоціанату ПУМА дозволяє значно підвищити міцнісні характеристики клейових з'єднань гум на основі різних каучуків та покращити технологічні параметри процесу склеювання у порівнянні з найближчим аналогом за рахунок більшої життєздатності композиції. Запропонована клейова композиція на основі натурального каучуку може бути застосована у гумовій промисловості при склеюванні гумових, гумотканинних та шкіряних виробів. Таблиця 1 Характеристика компонентів, які використовуються в клейовій композиції Компоненти Марка RSS-1 (або SVR3L; або Натуральний каучук (НК) SMR-L; або SIR) ISO 2000:2007 Стисла характеристика Відноситься до стереорегулярних полімерів. Складається з 91-96 % ізопрену, 2,2-3,8 % білків, середньочисленна молекулярна маса Mn  1400000 2600000; щільність 0,91-0,92 г/см3 Бензиновий розчинник змішаного виду, який отримують після С2 80/120 ГОСТ 443-76 каталітичного реформінгу. Його відмінність: за малий час розчиняє органічні сполуки Органічна сполука, складний ефір триатомного спирту - гліцерину та G-100 М-80 ТПМ 100/0 смоляних кислот соснової каніфолі. Добре розчиняється в Соснова каніфоль ТПМ 50/50 ГОСТ 19113неполярних розчинниках, стійка на повітрі. Має світлий колір, запах 84 відсутній, відмінна термостабільність Бутанокс (або Рідина без кольору, має запах, що нагадує ацетон. В звичайних Пероксид метилетилкетону алданокс, або умовах стійка. Гарно реагує з сильними окисниками люперокс) Продукт на основі триметилолпропану, адипінової кислоти та ПУМА - 4Е ТУ У ізомерів 2,4- і 2,6-толуїлендіізоціанату. Через відсутність у його Олігоізоціанат ПУМА 24.62.10.3316 складі низькомолекулярних летких діізоціанатів є екологічно 5119.001.2005 безпечним Рідина, що не має кольору, малорозчинна у воді, добре Технічний ксилол Б ОКП 24 ГОСТ 9410-78 розчиняється в органічних розчинниках. Проявляє властивості ароматичних сполук Нефрас 2 UA 109372 C2 Таблиця 2 Інгредієнти композицій Компонент А, мас. ч.: Натуральний каучук Нефрас Гліцеринові ефіри каніфолі Пероксид метилетилкетону Каніфоль соснова Компонент Б, мас. ч.: Олігомерний ізоціанат ПУМА Ксилол N-нітрозодифеніламін Номер заявлюваної композиції 2 3 Відомий склад (найближчий аналог) 1 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 800,0 10,0 800,0 10,0 1,43 800,0 10,0 1,43 800,0 10,0 1,43 800,0 10,0 1,43 14,3 17,8 21,5 25,0 18,2 14,3 17,8 21,5 25,0 4 Таблиця 3 Номер заявлюваної композиції 2 3 Відомий склад (найближчий аналог) Міцність при зсуві склеєних шарів із вулканізованої гуми, МПа: СКЕП-40 НК (СКІ-3) СКН-40 (СКН-18) Життєздатність, год. 1 1,23 1,05 1,07 0,69 0,68 1,00 0,78 1 0,69 0,66 84 1,02 0,98 86 0,81 0,95 86 0,86 0,91 84 4 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Клейова композиція, що містить натуральний каучук, соснову каніфоль, нефрас і модифікатор, яка відрізняється тим, що складається з двох компонентів, де в компоненті А вона додатково містить агент структурування - пероксид метилетилкетону, а в компоненті Б містить як модифікатор олігомерний ізоціанат ПУМА (продукт на основі триметилолпропану, адипінової кислоти та ізомерів 2,4- і 2,6-толуїдендіізоціанату) та ксилол, при наступному співвідношенні компонентів, мас. ч.: компонент А: натуральний каучук 100,0 нефрас 800,0 каніфоль соснова 5,0-15,0 пероксид метилетилкетону 0,5-3,0, компонент Б: олігомерний ізоціанат ПУМА 14,0-25,0 ксилол 14,0-25,0. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3