Патент на изобретение №2334773

(54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЛИПКИХ ЛЕНТ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области получения клеевых составов, используемых для изготовления липких поливинилхлоридных (ПВХ) лент, предназначенных для приклеивания к различным поверхностям. Изобретение может быть использовано для изготовления поливинилхлоридной липкой ленты, предназначенной для обмотки газо- и нефтепроводов в качестве изолирующего и защитного покрытия, а также для ремонтных работ. Техническим результатом изобретения является увеличение адгезии липких поливинилхлоридных лент к стали. Указанный технический результат достигается тем, что клеевая композиция для липких поливинилхлоридных лент, содержащая перхлорвиниловую смолу, пластификатор – смесь диоктилфталата и хлорированных -олефинов, например, полученных из отходов олигомеризации этилена, канифоль сосновую и, возможно, наполнитель – активированную смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1, дополнительно содержит малеинизированный 1,2-полибутадиен со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области получения клеевых составов, используемых для изготовления липких поливинилхлоридных (ПВХ) лент, предназначенных для приклеивания к различным поверхностям.

Изобретение может быть использовано для изготовления поливинилхлоридной липкой ленты, предназначенной для обмотки газо- и нефтепроводов в качестве изолирующего и защитного покрытия, а также для ремонтных работ.

Одним из основных требований, предъявляемых к клею для изготовления поливинилхлоридной липкой ленты, является обеспечение высокой адгезии получаемой липкой ленты к поверхности металла.

Известны клеевые составы, применяемые для изготовления липких поливинилхлоридных лент, содержащие перхлорвиниловую смолу, канифоль, растворитель и другие ингредиенты (а.с. №423829, кл. С09J 7/00, 1973; а.с. №717118, кл. С09J 7/02, 1980; патент РФ №2196794, кл. С09J 127/24, 2001).

Недостатком указанных клеевых композиций является недостаточная адгезия полученной липкой ПВХ-ленты к стали.

Наиболее близким к предлагаемому клеевому составу является клей для липких лент (патент РФ №2244729, кл. С09J 127/24, 2005, прототип), содержащий перхлорвиниловую смолу, пластификатор – смесь диоктилфталата и хлорированных -олефинов, полученных из отходов олигомеризации этилена, канифоль сосновую и наполнитель – активированную смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

перхлорвиниловая смола – 25-30;

диоктилфталат – 33-55;

хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 11-33;

канифоль сосновая – 6-8;

активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – 0-7.

Недостатком данного клеевого состава является недостаточная адгезия полученной липкой ПВХ-ленты к поверхности стали, значение которой не превышает 5-6 Н/см, что не соответствует современным техническим требованиям, предъявляемым к липким лентам для изоляции трубопроводов.

Техническим результатом изобретения является увеличение адгезии липких поливинилхлоридных лент к стали.

Указанный технический результат достигается тем, что клеевая композиция для липких поливинилхлоридных лент, содержащая перхлорвиниловую смолу, пластификатор – смесь диоктилфталата и любых хлорированных -олефинов, в частности полученных из отходов олигомеризации этилена, канифоль сосновую и, возможно, наполнитель – активированную смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1, дополнительно содержит малеинизированный 1,2-полибутадиен со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000. Содержание малеинизированного 1,2-полибутадиена в клеевой композиции находится в пределах от 1 до 15 мас.ч., содержание хлора в хлорированном 1,2-полибутадиене составляет 5-56 мас.%. В качестве малеинизированного 1,2-полибутадиена может быть использован малеинизированный синдиотактический 1,2-полибутадиен. Клеевая композиция содержит компоненты в следующем соотношении, мас.ч.:

перхлорвиниловая смола – 25-30;

диоктилфталат – 45-55;

хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 11-20;

канифоль сосновая – 4-8;

активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – 0-7;

малеинизированный 1,2-полибутадиен – 1-15.

В результате введения в клеевую композицию хлорированного 1,2-полибутадиена существенно увеличивается адгезия липких поливинилхлоридных лент к поверхности стали.

Малеинизированный 1,2-полибутадиен получают взаимодействием малеинового ангидрида и 1,2-полибутадиена в органическом растворителе при температуре 160-190°С.

Хлорированные -олефины получают хлорированием отходов производства олигомеризации этилена -олефинов фракции С₁₄-С₃₂ в присутствии инициатора – дицетилпероксидикарбоната (лиладокс), взятого в количестве 0,1-0,3% от массы -олефинов при температуре 35-70°С и скорости подачи хлора 0,1-0,3 г/мин до степени хлорирования 24-53,7 мас.%. Активированную смесь природного цеолита и оксида кальция готовят следующим образом. Смесь цеолитового туфа Холинского месторождения с содержанием клиноптилолита 65-70 мас.% и оксида кальция (МРТУ 6-09-3276) в весовом соотношении 9:1 пропускают через интегратор Д-102 с семирядным комплектом зубчато-пальцевых роторов. Относительная скорость соударения частиц смеси с пальцами роторов на последних кругах достигает 180 м/с. Приготовленную таким образом активированную смесь природного цеолита и оксида кальция фасуют в полиэтиленовые мешки и используют для приготовления клея. Клеевую композицию получают следующим образом.

В реактор, нагретый до 70-75°С, при перемешивании загружают 45-55 мас.ч. диок-тилфталата, 11-20 мас.ч. хлорированных -олефинов, полученных из отходов олигоме-ризации этилена, 0-7 мас.ч. активированной смеси природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1, 4-8 мас.ч. канифоли сосновой (марка «А» ГОСТ 19113-84). После полного растворения канифоли вводят 25-30 мас.ч. перхлорвиниловой смолы ПСХ-ЛС и 1-15 мас.ч. малеинизированного 1,2-полибутадиена и продолжают перемешивание при температуре 70-75°С в течение 4-8 часов до получения однородной по составу клеевой массы.

Приготовленный таким образом клей наносят на поливинилхлоридную ленту вальцево-каландровым способом. Клей готовят на месте потребления непосредственно перед нанесением на ПВХ-ленту. Из полученной липкой поливинилхлоридной ленты готовят образцы для испытания по ТУ 2245-001-00203312-2003. Значение адгезии поливинилхлоридной ленты к стали определяют по ГОСТ Р 51164-98.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

В реактор, нагретый до 70-75°С, при перемешивании загружают, мас.ч.: ДОФ – 55; хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 11; активированную смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – 7; канифоль сосновую – 8. После растворения канифоли загружают 25 мас.ч. перхлорвиниловой смолы и 10 мас.ч. малеинизированного 1,2-полибутадиена со среднемассовой молекулярной массой 46800 и содержанием хлора 45,6 мас.% и перемешивают при температуре 70-75°С в течение 4-8 часов до получения однородной клеевой массы. Приготовленный таким образом клей наносят на поливинилхлоридную ленту. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,2 Н/см.

Пример 2.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ – 45, хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 20, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – отсутствует, канифоль сосновая – 6, перхлорвиниловая смола – 30, малеинизированный 1,2-полибутадиен – 9. Среднемассовая молекулярная масса малеинизированного 1,2-полибутадиена – 85500, содержание хлора – 20,5 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 11,0 Н/см.

Пример 3.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ – 54, хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – 4,5, канифоль сосновая – 6, перхлорвиниловая смола – 28, малеинизированный 1,2-полибутадиен – 1. Среднемассовая молекулярная масса малеинизированного 1,2-полибутадиена- 15900. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 10,0 Н/см.

Пример 4.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ – 54, хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – 4,5, канифоль сосновая – 6, перхлорвиниловая смола – 28, малеинизированный 1,2-полибутадиен – 15. Среднемассовая молекулярная масса малеинизированного 1,2-полибутадиена – 109600. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,5 Н/см.

Пример 5.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ – 54, хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – 4,5, канифоль сосновая – 6, перхлорвиниловая смола – 28, малеинизированный 1,2-полибутадиен – 6. Среднемассовая молекулярная масса малеинизированного 1,2-полибутадиена – 8000. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,1 Н/см.

Пример 6.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ – 54, хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – 4,5, канифоль сосновая – 6, перхлорвиниловая смола – 28, малеинизированный 1,2-полибутадиен – 10. Среднемассовая молекулярная масса малеинизированного 1,2-полибутадиена – 120000. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,3 Н/см.

Пример 7.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ – 54, хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – 4,5, канифоль сосновая – 6, перхлорвиниловая смола – 28, малеинизированный синдиотактический 1,2-полибутадиен – 10. Среднемассовая молекулярная масса малеинизированного синдиотак-тического 1,2-полибутадиена – 118000. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,6 Н/см.

Пример 8.

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ – 54, хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – 4,5, канифоль сосновая – 6, перхлорвиниловая смола – 28, малеинизированный 1,2-полибутадиен – 8. Среднемассовая молекулярная масса малеинизированного 1,2-полибутадиена – 36700. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,9 Н/см.

Пример 9 (граничный).

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ – 54, хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – 4,5, канифоль сосновая – 6, перхлорвиниловая смола – 28, малеинизированный 1,2-полибутадиен – 0,5. Среднемассовая молекулярная масса малеинизированного 1,2-полибутадиена – 7000. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 5,1 Н/см.

Пример 10 (граничный).

В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов мас.ч.: ДОФ – 54, хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, – 12, активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1 – 4,5, канифоль сосновая – 6, перхлорвиниловая смола – 28, малеинизированный 1,2-полибутадиен – 16. Среднемассовая молекулярная масса малеинизированного 1,2-полибутадиена – 125000. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 6,2 Н/см.

Примеры 9 и 10 приведены в качестве граничных для обоснования выбранных интервалов содержания компонентов в клеевой композиции и характеристики используемого в составе клеевой композиции малеинизированного 1,2-полибутадиена.

Из данных табл.1 следует, что клеевые композиции, получаемые с использованием малеинизированного 1,2-полибутадиена, обеспечивают по сравнению с прототипом существенно более высокую (в 2-2,2 раза) адгезию липкой ПВХ-ленты к стали.

Таким образом, дополнительное введение малеинизированного 1,2-полибутадиена позволяет увеличить адгезию липкой ПВХ-ленты к стали.

Таблица 1
Наименование	Прототип	Пример
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11*	12*
Перхлорвиниловая смола, мас.ч.	25-30	25	30	28	28	28	28	28	28	28	28	28	28
Диоктилфталат, мас.ч.	33-55	55	45	54	54	54	54	54	54	54	54	54	54
Хлорированные -олефины, полученные из отходов олигомеризации этилена, мас.ч.	11-33	11	20	12	12	12	12	12	12	12	12	12	12
Канифоль сосновая, мас.ч.	6-8	8	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6
Активированная смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1, мас.ч.	0-7	7	0	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5
Малеинизированный 1,2-полибутадиен, мас.ч.	–	9	9	1	15	6	10	–	13	7	8	0,5	16
Хлорированный синдиотактический 1,2-полибутадиен, мас.ч.	–	–	–	–	–	–	–	10	–	–	–	–	–
Среднемассовая молекулярная масса хлорированного 1,2-полибутадиена	–	46800	85500	15900	109600	8000	120000	118000	9500	68300	36700	7000	125000
Содержание хлора в хлорированном 1,2-полибутадиене, мас.%	–	45,6	20,5	51,3	10,6	28,2	45,6	42,3	5,0	56,0	33,4	57,1	3,5
Адгезия липкой ПВХ-ленты к стали, Н/см	5-6	12,2	11,0	10,2	12,8	11,2	12,5	12,7	11,5	13,0	12,0	6,2	5,5
* примеры 11 и 12 приведены в качестве граничных для обоснования выбранных интервалов содержания компонентов в клеевой композиции и характеристики используемого в составе клеевой композиции хлорированного 1,2-полибутадиена.

Формула изобретения

1. Клеевая композиция для липких поливинилхлоридных лент, содержащая перхлорвиниловую смолу, канифоль сосновую, пластификатор – смесь диоктилфталата и хлорированных -олефинов и, возможно, наполнитель – активированную смесь природного цеолита и оксида кальция в соотношении 9:1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит малеинизированный 1,2-полибутадиен при следующем соотношении, мас. ч.:

перхлорвиниловая смола	25-30
диоктилфталат	45-55
хлорированные -олефины	11-20
канифоль сосновая	4-8
активированная смесь природного цеолита и оксида кальция
в соотношении 9:1	0-7
малеинизированный 1,2-полибутадиен	1-15

2. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что используют малеинизированный 1,2-полибутадиен со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000.

3. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве малеинизированного 1,2-полибутадиена может быть использован малеинизированный синдиотактический 1,2-полибутадиен.