Патент на изобретение №2267511

(54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ВОРСОВАНИЯ РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

(57) Реферат:

Настоящее изобретение используется для ворсования резинотехнических изделий, к получению однокомпонентных полиуретановых клеев для ворсования резиновых поверхностей методом электростатического флокирования и может быть использовано в резинотехнической и автомобильной промышленностях. Техническая задача изобретения заключается в придании термостойкости, уменьшении времени вулканизации и повышении адгезионной прочности. Поставленная задача решается тем, что композиция включает в себя полиэфир – полипропиленгликольглицеринадипинат, монофенилуретан, стабилизатор, фенолформальдегидную смолу, активатор полимеризации – п-динитробензол, сшивающий агент – уротропин, растворитель – смесь циклогексанона, ксилола и метилэтилкетона. Композиция может быть использована при нанесении на холодную и горячую поверхность. 5 табл.

Изобретение относится к получению однокомпонентных полиуретановых клеев для ворсования резиновых поверхностей методом электростатического флокирования и может найти применение в резинотехнической и автомобильной промышленности.

Полиуретановые клеи характеризуются высокой адгезией к большинству субстратов благодаря наличию в их составе полярных групп – HN-COO^– с высокой энергией когезии.

В настоящее время на мировом рынке наблюдается тенденция к расширению применения однокомпонентных полиуретановых клеев по сравнению с двухкомпонентными полиуретановыми композициями при производстве ворсованных резинотехнических изделий.

Однокомпонентные системы с блокированными изоцианатами, безвредные в физиологическом отношении, получают на основе сложных полиэфиров и «блокированных» или «скрытых» изоцианатов. Такие системы при комнатной температуре в закрытой таре обладают неограниченной жизнеспособностью. Из блокированных диизоцианатов часто пользуются монофенилуретаном.

При синтезе полиуретанового клея для ворсования нужно учитывать следующие факторы:

– вязкость в пределах необходимых для выбранного способа нанесения клея;

– низкое поверхностное натяжение;

– хорошая смачиваемость;

– достаточное время открытой выдержки;

– электрическая проводимость;

– достаточные скорость вулканизации и время жизнеспособности. (Шюрманн К. «Ворсование (флокирование) резиновых профилей», «Каучук и резина», 2000, №2, стр. 11).

Синтез клея осуществляется следующим образом: к свежеприготовленному раствору полиэфира в органическом растворителе добавляют монофенилуретан и нагревают смесь при 60-70°С в течение двух часов (М.М.Гольдберг «Материалы для лакокрасочных покрытий», М. «Химия», 1972, стр. 212).

Известен полиуретановый клей ВИЛАД-3К для крепления полиэфирного ворса к резиновой подложке (Д.А.Кардашов, А.А.Петрова «Полимерные клеи». М., «Химия», 1983, стр. 55), однако, он не вполне отвечает требованиям технологического процесса ворсования, а именно он не технологичен при нанесении на горячий 80-100°С вулканизованный профиль без химической обработки.

Известны адгезивы Флоксил фирмы «Хенкель» для электростатического флокирования резин (проспект фирмы «Хенкель»). Однако эти композиции влагоотверждаемы и не технологичны при нанесении на горячий резиновый профиль.

Наиболее близким к заявляемому решению является однокомпонентный полиуретановый клей АДВ-23 Блок (А.А.Петрова «Клеящие материалы». Справочник, М., КИР, 2002, стр. 39), однако, этот клей также не технологичен при нанесении на горячий резиновый профиль.

Цель изобретения – улучшение технологичности клеев, уменьшение времени вулканизации, повышение адгезионной прочности ворсового слоя с резиной.

Поставленная цель достигается тем, что клеевая композиция включает полиэфир, полипропиленгликольглицеринадипинат, монофенилуретан, стабилизатор, растворитель – смесь циклогексанона, ксилола и метилэтилкетона, фенолформальдегидную смолу, активатор полимеризации (-n-динитрозобензол) и сшивающий агент – уротропин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Клеевая композиция по изобретению в качестве фенолформальдегидной смолы содержит, например, смолы резольные фенолформальдегидные марок СФ-340 А, СФ-340 (ГОСТ 18694-73), полученные конденсацией фенола, анилина и формальдегида, новолачные фенолформальдегидные смолы марок СФ-010, СФ-011, 104В и другие. (Справочник по пластическим массам, т.2, ред. В.М.Катаева. М., «Химия», 1975, с.5-6, 16-22).

В качестве стабилизатора клеевая композиция содержит, например, дилаурат дибутилолова (дибутилдилаурат олова) – стабилизатор 222-09, дилаурат ди-н-октилолова и другие органические соединения олова, а также стеараты кальция и бария, цинка, эпоксидированное соевое масло, эпоксидные смолы, Агидолы, Ирганоксы и т.д. (Справочник «Химические добавки к полимерам” Под ред. И.П.Масловой. М., Химия, 1981, с.84-112, 25, 44-65).

В заявленной композиции используют смесь растворителей (циклогексанона, ксилола и метилэтилкетона) при различных их соотношениях, предпочтительно в соотношении 2:2:1 соответственно.

С помощью этой композиции можно ворсовать различные резиновые профили на основе СКС, СКЭПТ, полихлоропренов ворсом полиэфирного и полиамидного волокна со скоростью вулканизации 10-18 м/мин, клей имеет большую термостойкость, не боится влажности, устойчив при хранении (минимум 1 год), технологичен при нанесении.

Сопоставимый анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая клеевая композиция отличается содержанием фенолформальдегидной смолы, активатора полимеризации и сшивающего агента. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».

Пример изготовления клеевой композиции: к 50,0 мас.% смеси растворителей (кислол, циклогексанон, метилэтилкетон), приготовленной в соотношении 2:2:1, добавляют 17,0 мас.% монофенилуретана. Реакционную массу нагревают до 60-70°С и после полного растворения добавляют 2,36 мас.% фенолформальдегидной смолы и 1,08 мас.% уротропина. Перемешивая в течение 5-6 часов, реакционную массу охлаждают до комнатной температуры и добавляют 0,06 мас.% стабилизатора и 0,5 мас.% парадинитрозобензола. Через час композицию выгружают.

В таблице 1 представлены конкретные примеры клеевой композиции по изобретению.

Предлагаемая клеевая композиция технологична, наносится на горячую и холодную резиновую поверхность, не боится влажности, обеспечивает высокую прочность склеивания ворса с резиной, сокращает время вулканизации. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «изобретательский уровень».

Синтезированные лабораторные образцы клеевой композиции испытывались на линиях ворсования разных профилей при скорости 7-18 м/мин сравнительные характеристики предлагаемой композиции с прототипом приведены в таблице 2.

Характеристики лабораторных образцов предлагаемой клеевой композиции приведены в табл.3

Из анализа таблиц видно, что клеевая композиция отличается меньшим временем вулканизации и высоким сопротивлением к отслаиванию.

Клеевая композиция для ворсования резинотехнических изделий опробована на линиях электростатического флокирования ОАО «Балаковорезинотехника» при изготовлении различных резиновых профилей. Производственное опробование проводилось в двух вариантах.

Первый вариант клеевая композиция наносилась на химически обработанный профиль при температуре 20-30°С. Результаты испытаний приведены в таблице 4.

Второй вариант: клеевая композиция наносилась при температуре 90-100°С на профиль после шерховки. Результаты испытаний приведены в таблице 5.

Как видно из данных таблиц, применение заявляемой клеевой композиции придает высокую прочность креплению ворса к резине на различных резиновых профилях при нанесении на холодную и горячую поверхности.

При стыковке флокированных профилей на вулканизационном прессе отслоение ворса не наблюдалось.

Формула изобретения

Клеевая композиция для ворсования резинотехнических изделий, включающая полиэфир – полипропиленгликольглицеринадипинат, монофенилуретан, стабилизатор, фенолформальдегидную смолу, активатор полимеризации – п-динитробензол, сшивающий агент – уротропин, при этом растворитель содержит смесь циклогексанона, ксилола и метилэтилкетона, при следующем соотношении компонентов, мас.%: