Клейова композиція

Реферат: UA 81312 U UA 81312 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до взуттєвої промисловості та може бути застосована для виготовлення взуття, зокрема спеціального. Відома клейова композиція (див. Універсальний довідник взуттєвика - К.: Лібра, 2005. - С. 244), яка містить такі компоненти, мас. %: найрит НТ 20,2 ZnO (оксид цинку) 2,0 MgO (оксид магнію) 1,4 тіурам 0,3 смола 101 "К" 6,1 етилацетат м. А 35,0 бензин або Бр2 35,0. Така композиція дозволяє отримати показники міцності кріплення підошви до верху взуття в межах норми 24-28 Н/см та теплостійкість 21,6-25,6 Н/см, що є недостатнім, так як влітку, коли висока температура і асфальт нагрівається до 70 °C, можливе відклеювання підошви (клей теплопластичний і при температурі 70 °C і вище клейова плівка стає липкою). Відома також клейова композиція (див. Технология производства обуви, ЦНТИИТЭИ, Легпром, ч. 7, 1968), містить поліхлоропреновий каучук, оксид цинку, оксид магнію, фенолоформальдегідну смолу, бензин, етилацетат, мас. %: найрит НТ 14,2 ZnO (оксид цинку) 1,4 MgO (оксид магнію) 1,1 тіурам 0,3 смола 101 "К" 4,2 етилацетат м. А 39,4 бензин Бр1, або Бр3 39,4. Міцність кріплення підошви до верху взуття з використанням цієї композиції складає 28-28,5 Н/см і забезпечує надійність виробів при експлуатації в умовах осінньо-весняного періоду, але недостатньо висока для використання при виготовленні спеціального літнього і зимового взуття. В основу корисної моделі поставлена задача створити таку клейову композицію, в якій введенням нових компонентів забезпечилося б підвищення показників теплостійкості, швидкості її тужавіння та морозостійкості. Поставлена задача вирішується тим, що клейова композиція, містить поліхлоропреновий каучук, оксид цинку, оксид магнію, феноло-формальдегідну смолу, бензин, етилацетат, згідно з корисною моделлю, в неї додатково введені модифікований каолін, дифенілгуанідин, сажа, при цьому компоненти взяті в наступному співвідношенні, мас. %: поліхлоропреновий каучук 13,0-14,5 оксид цинку 1,3-1,45 оксид магнію 1,0-1,2 модифікований каолін 0,3-0,45 дифенілгуанідин 0,2-0,31 сажа 0,2-0,31 феноло-формальдегідна 3,5-4,9 смола етилацетат 38,0-40,44 бензин 38,0-40,44. Доцільно, щоб клейова композиція додатково містила отверджувач лейконат в кількості 5,07,0 мас. %. Введення в клейову композицію модифікованого каоліну дає можливість підвищити термостійкість клею, введення дифенілгуанідину обумовлює високу стійкість клейової суміші до підвулканізації, введення сажі ДГ-100 дає можливість прискорити вулканізацію та підвищити міцність кріплення, що підвищує показники теплостійкості, швидкості її тужавіння та морозостійкості. Введення дифенілгуанідину, як прискорювача вулканізації, значно підвищиться міцність і модуль. Дифенілгуанідин вводять у клейову композицію разом із сажею ДГ-100 та модифікованим каоліном, які теж підвищують міцність склеювання, теплостійкість. При опроміненні клейового шва НВЧ-нагріванням модифікований каолін збільшує швидкість вулканізації, так як і активатор оксид цинку, в результаті росту поглинання енергії випромінювання. 1 UA 81312 U 5 10 15 20 25 30 Під час дії НВЧ-енергії на сажі виникає можливість змінювати властивості композиції. Клеї стають більш термостійкими, стійкими до багаторазових деформацій, мають достатньо високі фізико-механічні показники. При введенні лейконату, який відіграє роль отверджувача, в розчині клею відбувається хімічна реакція між поліхлоропреном і NCO-групами лейконату, що підтверджується ІЧспектроскопією. Таке хімічне зшивання клейової плівки забезпечує підвищення міцності склеювання. З іншого боку, частина NCO-групами, що не вступила в реакцію, бере активну участь в адгезійних процесах, підсилюючи міжмолекулярну взаємодію на поверхні гуми або шкіри. Підвищення міцності склеювання з введенням лейконату носить екстремальний характер і його необхідна кількість в клейовій композиції була встановлена експериментальним шляхом. Якщо додати лейконату менше 5 мас. ч., швидкість схоплення зменшиться на 28-30 %, і це подовжує технологічний процес сушіння клейової плівки, що суттєво знижує продуктивність праці. Якщо додати лейконат в кількості, більшій 7 мас. ч., швидкість схоплення збільшиться на 45-50 %, що нераціонально при складанні взуття. Крім того, лейконат значно покращує фізикомеханічні властивості клею, такі як міцність склеювання та теплостійкість. Отверджувачі мають властивості прискорювачів у клеях, при використанні їх клейові композиції хімічно теплостійкі і стійкі до окислення. Наповнювачі виконують декілька функцій: одержання необхідної в'язкості клею, забезпеченнянеобхідної усадки при твердінні. Клеї, які мають у своєму складі вище згадані компоненти, мають високу стійкість до теплового старіння. Дослідження показали, що показник теплостійкості у пропонованої клейової композиції змінюється таким чином, при 50 °C він становить 68,9 Н/см, при 100 °C - 67,99 Н/см, при 150 °C 42,4 Н/см, при 200 °C - 35,3 Н/см, при 250 °C - 21,9 Н/см, а для клейової композиції - прототипу ці показники для аналогічних температур складають 48,1 Н/см; 20,3 Н/см; 4,0 Н/см; 1,8 Н/см. Теплостійкість визначають величиною зменшення міцності клейового з'єднання у заздалегідь підготовлених і витриманих при 20 °C, протягом 24 годин зразків їх теплової обробки в діапазоні температур (50-250 °C) з подальшим розшаруванням на розривній машині. Введення заявлених компонентів до клейової композиції не впливають на рівень морозостійкості клею, величина якої 66,3 Н/см (65 Н/см для клею-прототипу). Методика визначення морозостійкості згідно з ГОСТ 22307-77. Характеристики клейової композиції: 1 - без додавання в готову клейову композицію лейконату, 2 - з додаванням в готову клейову композицію лейконату 5-7 % наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Теплостійкість, Н/см № Клеюча Морозостійкість, Водостійкість, п/п здатність, Н/см t=50 °C T=100 °C t=150 °C t=200 °C t=250 °C Н/см Н/см 1 48,88 48,94 48,82 32,4 30,8 20,2 42,43 45,8 2 68,67 68,9 67,99 42,4 35,3 21,1 65,7 66,89 35 При оптимальному складі клейової композиції фізико-механічні показники будуть наступні (таблиці 2): Таблиця 2 Клеюча Теплостійкість, Н/см № Морозостійкість, Водостійкість, здатність, п/п Н/см Н/см t=50 °C t=100 °C t=150 °C t=200 °C t=250 °C Н/см 1 79,4 70,9 54,3 33,3 21,2 12,6 61,0 72,9 2 82,0 79,7 56,8 36,1 24,2 12,7 68,3 70,3 3 79,01 78,8 60,1 36,01 24,1 12,58 74,3 80,2 4 67,82 68,97 53,21 32,09 20,36 11,3 60,22 70,3 5 65,32 67,22 52,12 31,14 19,83 11,57 59,23 69,23 40 Приклад конкретної реалізації: Каучук НТ, в кількості згідно з рецептурою, вальцюється на охолоджених 60-дюймових валках протягом 5-7 хв. Потім у наступному порядку додають компоненти (за рецептурою) оксид магнію, модифікований каолін, ДФГ, сажа ДГ-100, оксид цинку, при цьому валки безперервно крутяться, поступово зменшуючи щілину між валками від 4-5 мм до 1-1,5 мм. Вальцювання 2 UA 81312 U 5 10 15 20 відбувається впродовж 20 хв. Потім клейова плівка товщиною в 1-1,5 мм знімається з валків і розрізається на шматки довжиною 1000 мм, які заправляються у змішувач. До цієї клейової маси додається 1/3 необхідних розчинників у співвідношенні 1:1 (бензин і етилацетат), в яких розчиняють потрібну кількість поліхлоропренового каучуку (найриту НТ). Після утворення однорідної консистенції додають смолу 101 "К". Суміш ретельно перемішують із підігріванням до 35-40 протягом 2 год., а потім додають решту розчинників. Розчинення триває ще 10 год. при кімнатній температурі. Після завершення цього процесу утворюється однокомпонентна поліхлоропренова композиція. Перед застосуванням в готовий клей вводять отверджувач - лейконат. Якщо брати рецептури клейової композиції згідно з пунктом (прикладами) 1 і 2, коли склад першої частини знаходиться в межах 100 мас. ч., то фізико-механічні показники будуть наступні (див. таблицю 2). Приклад 1 поліхлоропреновий каучук 13,0 оксид цинку 1,3 оксид магнію 1,0 модифікований каолін 0,3 дифенілгуанідин (ДФГ) 0,2 сажа ДГ-100 (лампова) 0,2 феноло-формальдегідна 3,5 смола 101 "К" етилацетат м. А 38,0 бензин Бр1 або Бр2 38,0. 5,0 (від маси лейконат готового клею). Приклад 2 Пропонований оптимальний склад клейової композиції: поліхлоропреновий каучук 14,5 оксид цинку 1,45 оксид магнію 1,2 модифікований каолін 0,45 дифенілгуанідин (ДФГ) 0,31 сажа ДГ-100 (лампова) 0,31 феноло-формальдегідна 3,5 смола 101 "К" етилацетат м. А 40,44 бензин Бр1 або Бр2 40,44 7,0 (від маси лейконат готового клею). Приклад 3 Незначне змінення оптимального складу клейової композиції в наступному співвідношенні, мас. ч.: поліхлоропреновий каучук 13,7 оксид цинку 1,37 оксид магнію 1,1 модифікований каолін 0,37 дифенілгуанідин (ДФГ) 0,28 сажа ДГ-100 (лампова) 0,28 феноло-формальдегідна 4,1 смола 101 "К" етилацетат м. А 39,5 бензин Бр1 або Бр2 39,5. 6,1 (від маси лейконат готового клею). Згідно з дослідженнями результати (табл. 2) фізико-механічних показників достатньо високі і набагато перевищують норми НТД. 3 UA 81312 U 5 10 15 20 Приклад 4 Склад клейової композиції, мас. ч.: поліхлоропреновий каучук 12,8 оксид цинку 1,28 оксид магнію 0,9 модифікований каолін 0,29 дифенілгуанідин (ДФГ) 0,19 сажа ДГ-100 (лампова) 0,19 феноло-формальдегідна 3,0 смола 101 "К" етилацетат м. А 37,5 бензин Бр1 або Бр2 37,5. 6,5 (від маси лейконат готового клею). Приклад 5 Склад клейової композиції, мас. ч.: поліхлоропреновий каучук 15,5 оксид цинку 1,55 оксид магнію 1,3 модифікований каолін 0,5 дифенілгуанідин (ДФГ) 0,35 сажа ДГ-100 (лампова) 0,35 феноло-формальдегідна 5,1 смола 101 "К" етилацетат м. А 42,0 бензинБр1 або Бр2 42,0. 2,5 (від маси лейконат готового клею). При зменшенні або збільшенні заявленої кількості розчинників клей або розтікається (приклад 4) або стає надто густим (приклад 5) та швидко коагулює. Не допустиме перевищення вологи в розчинниках, яка різко знижує міцність склеювання. Зменшення кількості модифікованого каоліну, сажі ДГ-100, дифенілгуанідину та лейконату не забезпечить високого рівня теплостійкості клею. Перевищення вмісту оксиду цинку, лейконату, феноло-формальдегідної смоли призводить до підвищення липкості клейової плівки, ускладнює технологічність виготовлення взуття, а не застосування цих компонентів значно знижує фізико-механічні показники клею. Використання меншої кількості отверджувача (лейконату) не забезпечить оптимальної швидкості тужавіння і потрібної теплостійкості клею. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Клейова композиція, що містить поліхлоропреновий каучук, оксид цинку, оксид магнію, феноло-формальдегідну смолу, бензин, етилацетат, яка відрізняється тим, що в неї додатково введені модифікований каолін, дифенілгуанідин, сажа, при цьому компоненти взяті в наступному співвідношенні, мас. %: поліхлоропреновий каучук 13,0-14,5 оксид цинку 1,3-1,45 оксид магнію 1,0-1,2 модифікований каолін 0,3-0,45 дифенілгуанідин 0,2-0,31 сажа 0,2-0,31 феноло-формальдегідна смола 3,5-4,9 етилацетат 38,0-40,44 бензин 38,0-40,44. 2. Клейова композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить отверджувач лейконат у кількості 5,0-7,0 мас. %. 4 UA 81312 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5