Клеевая композиция - RU2786096C1

Описание

Изобретение относится к составам клеевых композиций на основе бутадиен-нитрильного каучука и может быть использовано в резиновой, обувной, автомобильной, мебельной промышленности и в других областях техники.

Известна композиция для контактного клея на основе полихлоропрена, предназначенная для склеивания обуви и обувных материалов - кожи, кожзаменителя, резины, ткани, войлока, пластмасс и резины. Эта композиция включает смесь полихлоропреновых каучуков высокой и средней скорости кристаллизации, бутилфенолформальдегидную смолу, наполнитель - оксид цинка и оксид магния, противостаритель, растворитель (смесь нефраса, этилацетата и толуола) и воду. Изобретение позволяет получить экологичную клеевую композицию, обладающую хорошими техническими и эксплуатационными характеристиками. Однако использование импортных хлоропреновых каучуков повышает себестоимость композиции и затрудняет ее использование в промышленности.

Известна клеевая композиция, включающая полихлоропрен и бутадиен-нитрильный каучук, адгезионную добавку, воду, оксид цинка, оксид магния, наполнитель, вулканизующий агент, стеарат кальция, хлорированный поливинилхлорид, фталевый ангидрид, органический растворитель (Пат. 2063994 Россия, МПК C09J 111/00; опубл. 20.07.1996).

Однако указанная клеевая композиция также содержит импортный хлоропреновый каучук и обеспечивает недостаточную прочность склеивания.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности достигаемому техническому результату является клеевая композиция, в состав которой входит бутадиен-нитрильный каучук СКН-26, смола фенолформальдегидная, смола поливинилхлоридная хлорированная или хлорированный изопреновый каучук, оксид цинка, оксид магния, диоксид кремния, хиноловый эфир ЭХ-1 0,0'-бис(1,3,5-три-трет-бутил-4-оксоциклогексадиен-2,5-ил)-п-бензохинондиоксима, в качестве растворителя - этилацетат, (Пат. 2078108 Россия, МПК C09J 109/02; опубл. 27.04.1997).

Однако указанная клеевая композиция не обеспечивает достаточную прочность склеивания.

Технической задачей изобретения является увеличение адгезии клеевой композиции к различным субстратам, повышение прочности клеевого соединения, улучшении эксплуатационных свойств получаемых композитов.

Технический результат предлагаемого решения заключается в расширении ассортимента модификаторов адгезии, в увеличении прочности получаемых клеевых соединений, расширении диапазона применения заявленных клеевых композиций для более широкого ряда склеиваемых материалов.

Техническим решением изобретения является клеевая композиция, включающая бутадиен-нитрильный каучук, фенолформальдегидную смолу, смолу поливинилхлоридную хлорированную, оксид цинка, оксид магния, диоксид кремния, в качестве растворителя - этилацетат, которая дополнительно содержит в качестве отвердителя и модификатора адгезии 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)пропан или 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)бутан. при следующем соотношении компонентов, (масс.ч.):

В качестве полимерной основы используют бутадиен-нитрильный каучук марки СКН-26 (ГОСТ 7738, ТУ 38 103495-91, ТУ 381037-01-89).

Фенолформальдегидная смола марки СФЖ (ТУ 2221-069-05015227-2001) и смола поливинилхлоридная хлорированная ПСХ-ЛС (ГОСТ 6-01-37-88) способствуют повышению прочности адгезионного соединения.

Оксид цинка (белила цинковые ГОСТ 202-84), оксид магния (жженная магнезия ГОСТ 844-79), диоксид кремния (белая сажа) марки БС-50 (ГОСТ 18307-78) использовались ранее в клеевых композициях (Кардашов Д.А., Петрова А.В. Полимерные клеи. М.: Химия, 1983).

Органический растворитель - этиловый эфир уксусной кислоты (ГОСТ 8981-78).

Введение в клеевую композицию в качестве отвердителей и модификаторов адгезии 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)пропана или 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)бутана, позволит значительно повысить адгезионные свойства клеевой композиции. Появления в клеевой композиции структур с пиразольными циклами, а также с нитрозо-функциональными группами, проявляющих высокую химическую активность относительно как полярных, так и неполярных каучуков, способствует образованию на границе раздела фаз молекулярных связей (прежде всего, наиболее энергетически прочных связей химической природы). Образование дополнительных связей влечет за собой повышение упруго-прочностных характеристик, как клеевой пленки, так и граничных слоев, образующихся из резиновых смесей субстрата и клея, тем самым увеличивая адгезионную прочность между ними. Наблюдается более глубокая диффузия участков макромолекул каучука вглубь поверхности граничного слоя субстрата. Этим объясняется повышение прочности при склеивании различных субстратов.

Клеевая композиция отличается от композиции-прототипа дополнительным присутствием 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)пропана или 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)бутана, что приводит к повышению прочности склеивания различных гибких субстратов и долговечности клеевого соединения. Применение 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)пропана или 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)бутана способствует расширению ассортимента модификаторов адгезии для клеевых композиций и диапазона их применения для более широкого ряда склеиваемых материалов, например резины, кожи, текстильных материалов, кожзаменителей и др. Поскольку решения со сходными признаками отсутствуют, то заявляемое изобретение отвечает критерию "существенные отличия".

Использование в качестве отвердителей и модификаторов адгезии 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)пропана или 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)бутана в клеевых композициях на основе бутадиен-нитрильных каучуков данного качественного и количественного состава не известно для других технических решений. То есть, заявляемое решение отвечает критерию "новизна". Доказательством служит отсутствие в литературе, включая патентную, сведений о применении 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)пропан или 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)бутан в клеевых композициях на основе бутадиен-нитрильных каучуков.

Изобретение иллюстрируется примерами.

Пример 1-3.

Клеевую композицию готовят следующим образом. Исходный бутадиен-нитрильный каучук пластицируют на вальцах в течение 5-15 минут при температуре 40-50°С. Далее на вальцах в течение 15 мин готовят резиновую смесь, содержащую каучук, оксид магния и оксид цинка, оксид кремния, Затем разогретая резиновая смесь с 50,0 мас.ч. этилацетата загружается в клеемешалку, перемешивается до образования однородной массы. Далее порциями в клеемешалку загружается остальное количество растворителя, с предварительно распределенными в нем 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)пропан, фенолформальдегидной и поливинилхлоридной хлорированной смолой. Все содержимое перемешивают до образования однородной массы. Общее время смешения клея составляет 4,5-5 ч.

По указанной методике был приготовлен ряд составов предлагаемой клеевой композиции, отличающихся количественным соотношением компонентов. Составы приведены в табл. 1. Для сравнения была изготовлена клеевая композиция, по методике, указанной в Пат. №2078108 Россия, принятая в качестве прототипа.

Клей технологичен, хорошо наносится на поверхность субстрата. Полученный клеевой состав наносят на различные склеиваемые субстраты, представляющие собой резиновые, кожаные, поливинилхлоридные образцы, хлопчатобумажную ткань. Образцы дублируют. Прочность склеивания субстратов при расслаивании оценивают по ГОСТ 6768-75.

Примеры 4-6.

Готовят клеевые композиции аналогично методике, описанной в примерах 1-3. Но в качестве отвердителя и модификатора адгезии вводят 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)бутана в соотношениях, приведенным в табл. 1.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Заявленные пределы отвердителя и модификатора адгезии обусловлены тем, что при уменьшении указанных дозировок прочность склеивания снижается. Увеличение дозировок не приводит к значимому улучшению показателей, но влечет за собой перерасход ингредиента. Установлено, что наиболее оптимальным является содержание 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)пропана или 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)бутана в клеевых композициях данного качественного и количественного состава 7,0-11,0 мас.ч. на 100 мас.ч. бутадиен-нитрильного каучука, что обеспечивает наилучшие результаты.

Таким образом, как видно из таблицы 2, использование клеевых композиций предлагаемого состава позволяет повысить прочность склеивания различных субстратов.

Реферат

Изобретение относится к составам клеевых композиций, содержащих бутадиен-нитрильный каучук, фенолформальдегидную смолу, смолу поливинилхлоридную хлорированную, оксид цинка, оксид магния, диоксид кремния, этилацетат. В качестве отвердителя и модификатора адгезии использован 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)пропана или 1,3-бис(3,5-диметил-4-нитрозо-1Н-пиразол-1-ил)бутана. Соотношение компонентов в частях по массе составляет: бутадиен-нитрильный каучук 100, фенолформальдегидная смола 10-20, смола поливинилхлоридная хлорированная 10-20, оксид магния 1,0-3,0, оксид цинка 1,0-3,0, диоксид кремния 10,0-20,0, отвердитель и модификатор адгезии 7,0-11,0, этилацетат 300,0-500,0. Состав увеличивает прочность и долговечность клеевого соединения. Расширяется диапазон применения клея для широкого ряда склеиваемых материалов. 6 пр., 2 табл.

Формула