Патент на изобретение №2296789
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области получения клеевых композиций для склеивания сырых (невулканизованных) резин с металлами в процессе вулканизации при изготовлении резинометаллических конструкций в авиационной, автомобильной технике и судостроении. Технической задачей заявленного изобретения является повышение прочности для склеивания невулканизованных резин различной химической природы в процессе вулканизации при существенно меньшем давлении склеивания. Поставленная задача была решена тем, что композиция включает непредельный каучук – бутадиеннитрильный каучук или его смесь с натуральным каучуком, фенолформальдегидный олигомер, вулканизующую группу – серу и оксид металла – оксиды цинка, магния, кальция или их смеси и органический растворитель – этиловый спирт и этилацетат или метилэтилкетон и дополнительно содержит гексарезорциновую смолу. Композиция может дополнительно содержать параформальдегид, технический углерод, ацетон. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области получения клеевых композиций для склеивания сырых (невулканизованных) резин с металлами в процессе вулканизации при изготовлении резинометаллических конструкций в авиационной, автомобильной технике и судостроении. Известна клеевая композиция ВКР-16, включающая бутадиеннитрильный каучук, параформальдегид и лак ГР-Э (ТУ 38 105 1081-83, Д.А.Кардашов Известна клеевая композиция в виде раствора, пасты или пленки, включающая бутадиеннитрильный каучук с карбоксильными группами, компонент, образующий фенолформальдегидную смолу, оксиды или неорганические соли металлов и вулканизующую группу (заявка США №2004258937). Недостатком известных клеевых композиций является невысокая прочность клеевого резинометаллического соединения. Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является клеевая композиция следующего химического состава, мас.ч.:
(авт. свид. СССР №1054393). Недостатком клеевой композиции-прототипа является недостаточно высокая прочность клеевой композиции для склеивания резин в процессе вулканизации, а также применение повышенного давления (10,0 и 1,0 МПа) при вулканизации склеиваемых деталей. Технической задачей изобретения является повышение прочности клеевой композиции для склеивания невулканизованных резин различной химической природы в процессе вулканизации при существенно меньшем давлении склеивания. Решение поставленной технической задачи достигается тем, что предложена клеевая композиция, включающая непредельный каучук, фенолформальдегидный олигомер, вулканизующую группу и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве непредельного каучука она содержит бутадиеннитрильный каучук или его смесь с натуральным каучуком, в качестве вулканизующей группы – серу и оксид металла, в качестве органического растворителя – этиловый спирт и этилацетат или метилэтилкетон и дополнительно содержит гексарезорциновую смолу при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
В качестве оксида металла композиция содержит оксиды цинка, магния, кальция или их смеси. С целью ускорения процесса отверждения клеевая композиция может дополнительно содержать параформальдегид в количестве 1,0-1,5 мас.ч. С целью улучшения технологичности клеевая композиция может дополнительно содержать технический углерод в количестве 5-15 мас.ч. С целью улучшения совместимости компонентов клеевая композиция может дополнительно содержать ацетон в количестве 50-80 мас.ч. Авторами установлено, что введение в клеевую композицию гексарезорциновой смолы и натурального каучука, содержащих реакционноспособные группы, вступающие во взаимодействие с реакционноспособными группами бутадиеннитрильного каучука, позволяет получить клей, сочетающий в себе высокую прочность, теплопроводность и улучшенные эластические свойства клеевых соединений и способствует образованию монолитного клеевого шва (без раковин, воздушных и других включений), меньшей усадке полимера и не требует применения высокого давления при склеивании. Предлагаемая клеевая композиция может использоваться для склеивания с металлами резин (в том числе и маслонаполненных) на основе неполярных каучуков, таких, как бутадиеновый, бутадиенстирольный, изопреновый, натуральный, полярных каучуков, таких, как бутадиеннитрильный, хлоропреновый, и слабополярных каучков, таких, как этиленпропиленовый, и их смесей. В качестве бутадиеннитрильного каучука наиболее предпочтительно использовать каучуки с мол. м. 20000-30000 и массовым содержанием нитрила акриловой кислоты от 18 до 40%, например, СКН-26-1,25 по ТУ 6-00-05807983-160-95 или СКН-40 КНТ по ТУ 38.40312-2000. В качестве фенолформальдегидного олигомера могут быть использованы смолы по ГОСТ 18694-40, например, новолачные смолы марок СФ-010, СФ-0122, СФ-121 с температурой каплепадения 95-105°С и динамической вязкостью 90-180 МПа.с или резольные смолы, например, СФ-340, СФ-342 с временем желатинизации в пределах 75-125 с и с массовой долей воды не более 2% или ФЛ-5111 по ТУ 2311-083-057587-99-2002 с температурой каплепадения 55-75°С и временем желатинизации при 160°С 90-130 с. В качестве гексарезорциновой смолы могут быть использованы различные продукты конденсации резорцина с уротропином при большом избытке резорцина, но наилучший технический результат достигается при использовании гексарезорциновой смолы ГР по ОСТ 6-05-5077-76 с температурой каплепадения 70-95°С и содержанием летучих не более 7%. В качестве оксида могут быть использованы различные оксиды металлов, но наилучший технический результат достигается при использовании оксидов металлов II группы Периодической системы, например, цинка, магния, кальция или их смесей. В качестве органического растворителя могут быть использованы ацетон технический (ГОСТ 2603-71), этилацетат (ГОСТ 8981-71), метилэтилкетон (ТУ 38-10243-74), спирт этиловый (ГОСТ 18300-72). Примеры осуществления Пример 1. Готовили раствор 75 мас.ч. фенолформальдегидной смолы СФ-340 в 20 мас.ч. этилового спирта и раствор 15 мас.ч. гексарезорциновой смолы ГР в 15 мас.ч. этилацетата. На вальцах пластицировали 100 мас.ч. бутадиеннитрильного каучука СКН-40 КНТ и вводили в него 5 мас.ч. оксида цинка и 2 мас.ч. серы. Полученную резиновую смесь растворяли в 385 мас.ч. этилацетата. После этого смешивали полученные растворы фенолформальдегидной и гексарезорциновой смол с раствором резиновой смеси с получением клеевой композиции. Технология приготовления клеевых композиций по примерам 2-4 аналогична примеру 1. Составы клеевой композиции по примерам 1-4 и прототипу приведены в таблице 1.
Изобретение не ограничивается приведенными примерами. Прочностные характеристики при склеивании резины на основе полярного бутадиеннитрильного каучука (СКН-40) и слабополярного – этиленпропиленового каучука (СКЭПТ) определяли по ГОСТ 411-77. Полученные данные представлены в таблице 2.
Таким образом, предлагаемая клеевая композиция имеет в среднем прочностные характеристики при отрыве на 10-47% и при отслаивании на 8-37% выше по сравнению с прототипом при применении более низкого давления склеивания (0,35-0,6 МПа). Применение заявляемой клеевой композиции позволит повысить надежность и увеличить ресурс работы резинометаллических соединений.
Формула изобретения
1. Клеевая композиция, включающая непредельный каучук, фенолформальдегидный олигомер, вулканизующую группу и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве непредельного каучука она содержит бутадиеннитрильный каучук или его смесь с натуральным каучуком, в качестве вулканизующей группы – серу и оксид металла, в качестве органического растворителя – этиловый спирт и этилацетат или метилэтилкетон и дополнительно содержит гексарезорциновую смолу при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
2. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве оксида металла она содержит оксиды цинка, магния, кальция или их смеси. 3. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит параформальдегид в количестве 1,0-1,5 мас.ч. 4. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит технический углерод в количестве 5-15 мас.ч. 5. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ацетон в количестве 50-80 мас.ч.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Конструкционные клеи
отр.), МПа