Патент на изобретение №2311435

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ КОМПОЗИЦИИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к способам получения адгезионных композиций, предназначенных для нанесения на стальную поверхность в качестве праймера – приклеивающего подслоя, наносимого на стальные поверхности под полиолефиновые защитные покрытия. Технической задачей изобретения является уменьшение времени контакта расплава адгезионной композиции с поверхностью металла при сохранении высокой адгезионной прочности. Поставленная задача решается тем, что способ ведут путем совместного смешения сополимера этилена и винилацетата или комбинации сополимеров этилена и винилацетата, различающихся содержанием винилацетатных групп, с полиизоцианатом, каучуком и наполнителем, предварительно смешивают полиизоцианат, содержащий не менее двух изоцианатных групп, с наполнителем, выбранным из талька или слюды, в условиях, когда полиизоцианат находится в жидком состоянии, с последующим совместным смешением всех компонентов. При этом выбирают сополимер этилена и винилацетата с содержанием винилацетатных групп от 10 до 45 мас.%. 1 табл.

Изобретение относится к способам получения адгезионных композиций, предназначенных для нанесения на стальную поверхность в качестве праймера (приклеивающего подслоя), наносимого на стальные поверхности под полиолефиновые защитные покрытия. Важнейшим показателем адгезионной композиции является прочность ее адгезионной связи с поверхностью металла.

Известен способ получения адгезионной композиции, заключающийся в совместном смешении сополимера этилена с винилацетатом, полизоцианата, блокированного -капролактамом, стабилизатора и наполнителя (Пат. RU 2186082).

Недостатком композиции, полученной указанным способом, является низкая адгезия к синтетическим тканям. Так, усилие отслаивания композиции от полиамидной ткани составляет величину 5-6 Н/см, а от полиэфирной – 3,5-4,5 Н/см.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения адгезионной композиции, заключающийся в совместном смешении сополимера этилена и винилацетата, этиленпропиленового каучука и полиизоцианата (АС SU 1413112). Недостатком этой композиции является неудовлетворительно низкое усилие отслаивания от стали при малом времени контакта (при времени контакта 30 с и при 170°С усилие отслаивания составляет 6,7 кН/м).

Целью изобретения является уменьшение времени контакта расплава адгезионной композиции (праймера) с поверхностью металла при сохранении высокой адгезионной прочности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения адгезионной композиции путем совместного смешения сополимера этилена и винилацетата или комбинации сополимеров этилена и винилацетата, различающихся содержанием винилацетатных групп, с полиизоцианатом, каучуком и наполнителем, предварительно ведут смешение полиизоцианата, содержащего не менее двух изоцианалных групп, с наполнителем, выбранным из талька или слюды, в условиях, когда полиизоцианат находится в жидком состоянии, с последующим совместным смешением всех компонентов, при этом выбирают сополимер этилена и винилацетата с содержанием винилацетатных групп от 10 до 45 мас.%, при следующем соотношении компонентов (мас.%):

Для реализации способа используют сополимер этилена с винилацетатом, содержащим 10-45% винилацетатных звеньев (Сополимеры этилена / Е.В.Веселовская, Н.Н.Северова, Ф.И.Дунтов и др., Л.: Химия, 1983, 222 с.), или смесь двух или большего числа сополимеров этилена и винилацетата, выбранных по тем же характеристикам, но различающихся содержанием винилацетатных групп. При использовании комбинации двух или большего числа сополимеров этилена с винилацетатом различие в содержании винилацетатных групп в смешиваемых сополимерах должно быть не менее 6 и не более 30 мас.%,

В качестве каучука могут быть использованы: бутилкаучук, хлорбутилкаучук, бромбутилкаучук, полиизобутилен, синтетический каучук этилен-пропиленовый (СКЭП), синтетический каучук этиленпропиленовый тройной (СКЭПТ) (Справочник резинщика /Под ред. П.И. Захарченко и др. М.: Химия, 1971, 606 с. Донцов А.А., Лозовик Г.Я., Новицкая С.П. Хлорированные полимеры. – М.: Химия, 1979, 232 с.).

В качестве наполнителя могут быть использованы: тальк, микротальк, слюда молотая. (Наполнители для полимерных композиционных материалов / Под ред. Г.С.Каца и Д.В Милевски. – М.: Химия, 1981, 736 с.; Справочник резинщика / Под ред. П.И.Захарченко и др. М.: Химия, 1971, 606 с.).

В качестве полиизоцианата может быть использован любой алифатический или ароматический полиизоцианат, содержащие не менее двух изоцианатных групп в одной молекуле, например, фенилендиизоцианат (ФДИ), толуилендиизоцианат (ТДИ), гексаметилендиизоцианат (ГМДИ), димеры и триммеры перечисленных изоцианатов, смеси перечисленных изоцианатов их димеров и триммеров, например, полиизоцианат марки ПИЦ-Б (ТУ113-03-38-106-90), «Tolonat» («Рон-Пуленк» – Франция), “Desmodur 44V20 (Байер АГ – Германия) (Горбатенко В.И., Журавлев Е.З, Саморай Л.И. Изоцианаты. Методы синтеза и физико-химические свойства алкил-, арил- и гетерил изоцианатов. Справочник. Киев: Наукова думка, 1987, 448 с.).

Пример 1. Методика приготовления композиции. В лопастном смесителе при 20±5°С смешивают 20% (везде указаны массовые проценты) талька с 7% полиизоцианата марки ПИЦ-Б в течение 10 мин. Затем полученную смесь смешивают на вальцах при температуре 120±5°С с 63% сополимера этилена с винилацетатом (СЭВА) марки Сэвилен 11308-075, содержащим 12,5% винилацетата и 10% полиизобутилена в течение 10 мин.

Методика испытания композиции. Из полученного материала формуют две пластины толщиной 1 мм путем прессования при 120±5°С. Затем пластины из композиции и стальные пластины термостатируют в термошкафу при 170±5°С. После этого стальные пластины накладывают на пластины из композиции, прижимают с усилием 10 Н/см в течение 5 секунд и снова помещают в термошкаф, выдерживая в нем в течение 30 с или 10 мин. Далее пластины извлекают из термошкафа и охлаждают на воздухе. После этого измеряют усилие отслаивания полимерной пластины от стальной при 20±5°С по ГОСТ 411-77. Для пластин, выдержанных при 170°С 10 мин, усилие отслаивания составляет 19,1 кН/м. Для пластин, выдержанных при 170°С 30 секунд, усилие отслаивания составляет 9,2 кН/м.

Примеры 2-5 и 9, 10 выполняются по методике примера 1, отличие заключается в составе композиций. Состав и свойства композиций приведены в таблице.

Пример 6 (по прототипу). На вальцах при температуре 120±5°С смешивают 79,9% СЭВА марки Сэвилен 11308-075, 2% полиизоцианата марки ПИЦ-Б и 18,1% синтетического каучука этиленпропиленового марки СКЭПТ. Испытание композиции проводят так, как описано в примере 1. Свойства композиции приведены в таблице.

Пример 7 (по прототипу) выполняется по методике примера 6, отличие заключается в составе композиции. Состав и свойства композиций приведены в таблице.

Пример 8 (контрольный) выполняется по методике примера 6 (по способу прототипа), отличие заключается в составе композиции. Состав и свойства композиций приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемые композиции имеют заметно большее усилие отслаивания от стальной поверхности при малом (30 с) времени контакта со стальной поверхностью (не менее 9,7 – кН/м, образцы 1-5, 9, 10), чем известные адгезионные композиции (4,1-6,7 кН/м, образцы 6, 7).

Из таблицы также видно, что пример 1 и пример 8 полностью совпадают по составу, но отличаются способом получения. Пример 1 получен по предлагаемому способу, а пример 8 – по способу прототипа. Из этого следует, что именно предлагаемый способ (последовательность) смешения компонентов композиции позволяет уменьшить время ее контакта с металлом и сохранить высокую адгезию к стали.

Уменьшение времени контакта композиции при формировании адгезионного соединения позволяет существенно увеличить производительность процесса нанесения покрытия на металл из адгезионной композиции.