Патент на изобретение №2334774

(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 гидрохлорированный 1,2-полибутадиен, со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000. 3 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 – активированная 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 гидрохлорированный 1,2-полибутадиен со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000. Содержание гидрохлорированного 1,2-полибутадиена в клеевой композиции находится в пределах от 1 до 15 мас.ч., содержание хлора в гидро-хлорированном 1,2-полибутадиене составляет 5-39 мас.%. В качестве гидрохлорированного 1,2-полибутадиена может быть использован гидрохлорированный синдиотактиче-ский 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, – 11-21;

канифоль сосновая – 4-8;

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

гидрохлорированный 1,2-полибутадиен – 1-15.

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

Гидрохлорированный 1,2-полибутадиен получают барботированием газообразного хлористого водорода через раствор 1,2-полибутадиена в органическом растворителе при температуре 0-30°С до содержания хлора в полимере 5-39 мас.%.

Хлорированные -олефины получают хлорированием отходов производства олигомеризации этилена а-олефинов фракции C₁₄-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 клинопти-лолита 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. диоктилфталата, 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. гидрохлорированного 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. гидрохлорированного 1,2-полибутадиена со среднемассовой молекулярной массой 42800 и содержанием хлора 30,3 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 12,4 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, гидрохлорированный 1,2-полибутадиен – 10. Среднемассовая молекулярная масса гидрохлорированного 1,2-полибутадиена – 84500, содержание хлора – 18,4 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,0 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, гидрохлорированный 1,2-полибутадиен – 1. Средиемассовая молекулярная масса гидрохлорированного 1,2-полибутадиена – 17000, содержание хлора- 36,2 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 10,8 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, гидрохлорированный 1,2-полибутадиен – 15. Среднемассовая молекулярная масса гидрохлорированного 1,2-полибутадиена – 102600, содержание хлора – 8,7 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 13,2 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, гидрохлорированный 1,2-полибутадиен – 6. Среднемассовая молекулярная масса гидрохлорированного 1,2-полибутадиена – 8000, содержание хлора- 12,2 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,6 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, гидрохлорированный 1,2-полибутадиен – 10. Среднемассовая молекулярная масса гидрохлорированного 1,2-полибутадиена – 120000, содержание хлора – 23,3 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,8 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, гидрохлорированный синдиотактический 1,2-полибутадиен – 10. Среднемассовая молекулярная масса гидрохлорированного синдио-тактического 1,2-полибутадиена – 115000, содержание хлора – 25,4 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,9 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, гидрохлорированный 1,2-полибутадиен – 13. Среднемассовая молекулярная масса гидрохлорированного 1,2-полибутадиена – 9500, содержание хлора – 5,0 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 11,9 Н/см.

Пример 9.

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, гидрохлорированный 1,2-полибутадиен – 7. Среднемассовая молекулярная масса гидрохлорированного 1,2-полибутадиена – 64300, содержание хлора- 39,0 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 13,1 Н/см.

Пример 10.

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, гидрохлорированный 1,2-полибутадиен – 8. Среднемассовая молекулярная масса гидрохлорированного 1,2-полибутадиена – 35700, содержание хлора – 28,5 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 13,8 Н/см.

Пример 11 (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, гидрохлорированный 1,2-полибутадиен – 0,5. Среднемассовая молекулярная масса гидрохлорированного 1,2-полибутадиена – 7000, содержание хлора – 50,4 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 4,2 Н/см.

Пример 12 (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, гидрохлорированный 1,2-полибутадиен – 16. Среднемассовая молекулярная масса гидрохлорированного 1,2-полибутадиена – 125000, содержание хлора – 3,3 мас.%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 6,0 Н/см.

Примеры № 11 и 12 приведены в качестве граничных для обоснования выбранных интервалов содержания компонентов в клеевой композиции и характеристики используемого в составе клеевой композиции гидрохлорированного 1,2-полибутадиена.

Из данных таблицы следует, что клеевые композиции, получаемые с использованием гидрохлорированного 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 гидрохлорированного 1,2-полибутадиена позволяет увеличить адгезию липкой ПВХ-ленты к стали.

Таблица 1
Наименование	прототип	№примера
		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
Гидрохлорированный 1,2-полибутадиен, мас.ч.	–	10	10	1	15	6	10	–	13	7	8	0,5	16
Гидрохлорированный синдиотактический 1,2-полибутадиен, мас.ч.	–	–	–	–	–	–	–	10	–	–	–	–	–
Среднемассовая молекулярная масса гидрохлорированного 1,2-полибутадиена	–	42800	84500	17000	102600	8000	120000	115000	9800	64300	35700	7000	125000
Содержание хлора в гидрохлорированном 1,2-полибутадиене, мас.%	–	30,3	18,4	36,2	8,7	12,2	23,3	25,4	5,0	39,0	28,5	50,4	3,3
Адгезия липкой ПВХ-ленты к стали, Н/см	5-6	12,4	12,0	10,8	13,2	12,6	12,8	12,9	11,9	13,1	13,8	4,2	6,0
* примеры №11 и 12 приведены в качестве граничных для обоснования выбранных интервалов содержания компонентов в клеевой композиции и характеристики используемого в составе клеевой композиции гидрохлорированного 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 гидрохлорированный 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
гидрохлорированный 1,2-полибутадиен	1-15

2. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что используют гидрохлорированный 1,2-полибутадиен с содержанием хлора от 5 до 39%.

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

4. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гидрохлорированного 1,2-полибутадиена может быть использован гидрохлорированный синдиотактический 1,2-полибутадиен.