RU2054023C1 - Polymeric adhesive - Google Patents

Polymeric adhesive Download PDF

Info

Publication number
RU2054023C1
RU2054023C1 RU94005990A RU94005990A RU2054023C1 RU 2054023 C1 RU2054023 C1 RU 2054023C1 RU 94005990 A RU94005990 A RU 94005990A RU 94005990 A RU94005990 A RU 94005990A RU 2054023 C1 RU2054023 C1 RU 2054023C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adhesive
hydrocarbon
polyolefin
derivatives
mixtures
Prior art date
Application number
RU94005990A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94005990A (en
Inventor
Игорь Литманович Айзинсон
Ольга Борисовна Кулачинская
Владимир Кузьмич Скубин
Людмила Захаровна Трофимичева
Дмитрий Абрамович Шапиро
Евгения Нахимовна Щупак
Original Assignee
Игорь Литманович Айзинсон
Ольга Борисовна Кулачинская
Владимир Кузьмич Скубин
Людмила Захаровна Трофимичева
Дмитрий Абрамович Шапиро
Евгения Нахимовна Щупак
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Литманович Айзинсон, Ольга Борисовна Кулачинская, Владимир Кузьмич Скубин, Людмила Захаровна Трофимичева, Дмитрий Абрамович Шапиро, Евгения Нахимовна Щупак filed Critical Игорь Литманович Айзинсон
Priority to RU94005990A priority Critical patent/RU2054023C1/en
Publication of RU94005990A publication Critical patent/RU94005990A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2054023C1 publication Critical patent/RU2054023C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: manufacture of adhesives. SUBSTANCE: the molten adhesive comprises (wt %): 0.1-3.0 unsaturated carboxylic acid dimide hydrocarbon derivatives of the general formula: CnH2n-mClm wherein n is >=12, m is 1-2 or R1(CnH2n-1-mClm)X wherein n is 1-3; X is 1-3; 0.5-5.0 R1 aromatic hydrocarbon; 0.05-2.5 mineral paraffin hydrocarbon, synthetic polyolefinic wax, oxygen- containing derivatives or mixtures thereof, and polyolefin, the balance. When necessary, the adhesive may comprise 0.01-10.00% desired additives based of the weight of polyolefin. The properties are as follows: tensile strength 9.0-25.1 MPa, failure elongation 495-711 %, adhesion strength 11.1-15.8 kg/cm. EFFECT: improved properties of the polymeric adhesive. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение касается полимерных адгезивов на основе полиолефинов, используемых в качестве клеев-расплавов или покрытий, наносимых в виде расплава на различные поверхности (металл, стекло, керамика, полимеры). The invention relates to polymer adhesives based on polyolefins used as hot melt adhesives or coatings applied in the form of a melt on various surfaces (metal, glass, ceramics, polymers).

Низкая адгезия полиолефинов, в частности к металлам общеизвестна. Одним из перспективных способов улучшения адгезии полиолефинов является их модификация небольшими количествами реакционно-способных низкомолекулярных добавок, которые при формировании адгезионного соединения, мигрируя к поверхности раздела фаз, обеспечивают образование химических связей между полимером и подложкой. В качестве таких добавок применяют перекиси [1] канифоль и нефтяной битум [2] дикарбоновые кислоты [3] а также диимиды ненасыщенных дикарбоновых кислот [4]
Наиболее близким по технической сущности к адгезиву по изобретению является техническое решение, в соответствии с которым адгезионная композиция содержит полиэтилен высокого давления (100 мас.ч.), N,N'-мета-фенилендималеимид (0,25-3,10 мас.ч.), дигидроксибензол (0,35-4,50 мас.ч.) и, при необходимости, антрацен 0,5-5,5 мас.ч.) на 100 мас.ч. полиэтилена [5]
Однако этот адгезив не обеспечивает получение высоких значений прочности адгезионного соединения, порядок которых соответствовал бы когезионной прочности при сдвиге полимерного адгезива.
The low adhesion of polyolefins, in particular to metals, is well known. One of the promising ways to improve the adhesion of polyolefins is their modification with small amounts of reactive low molecular weight additives, which, when forming an adhesive compound, migrating to the interface, provide the formation of chemical bonds between the polymer and the substrate. As such additives, peroxides [1] rosin and petroleum bitumen [2] dicarboxylic acids [3] as well as unsaturated dicarboxylic acid diimides [4] are used
The closest in technical essence to the adhesive according to the invention is a technical solution, according to which the adhesive composition contains high pressure polyethylene (100 parts by weight), N, N ' meta-phenylenedimaleimide (0.25-3.10 parts by weight .), dihydroxybenzene (0.35-4.50 parts by weight) and, if necessary, anthracene 0.5-5.5 parts by weight) per 100 parts by weight. polyethylene [5]
However, this adhesive does not provide high strength adhesion, the order of which would correspond to the cohesive strength during shear of the polymer adhesive.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение прочности связи в адгезионных соединениях. The problem to which the invention is directed, is to increase the bond strength in adhesive joints.

Поставленная задача решается благодаря использованию в полимерном адгезиве на основе полиолефина сочетания диимида ненасыщенной карбоновой кислоты, производные углеводорода формулы CnH2n-mClm, где n ≥12, m 1-2 или
R1(CnH2n-1-mClm)x где n 1-3, m 1-3, Х 1-3, R1 ароматический углеводород и минерального парафинового углеводорода, синтетического полиолефинового воска, их кислородсодержащих производных порознь или их смесей в различном сочетании при следующем соотношении компонентов, мас.
The problem is solved by using a combination of unsaturated carboxylic acid diimide in a polyolefin-based polymer adhesive, hydrocarbon derivatives of the formula C n H 2n-m Cl m , where n ≥12, m 1-2 or
R 1 (C n H 2n-1 - m Cl m ) x where n 1-3, m 1-3, X 1-3, R 1 aromatic hydrocarbon and mineral paraffin hydrocarbon, synthetic polyolefin wax, their oxygen-containing derivatives separately or their mixtures in various combinations in the following ratio of components, wt.

Диимид ненасыщенной
карбоновой кислоты 0,1-0,3
производные углеводорода 0,1-5,0
Минеральный парафино-
вый углеводород, синтети-
ческий полиолефиновый
воск, их кислородсодер-
жащие производные или
их смеси 0,05-2,5
Полиолефин Остальное
Хлорсодержащий углеводород представлен общей формулой CnН2n-mClm, где n ≥ 1,2, m 1-2 или R1(CnH2n-1-mClm)X, где n1-3, m 1-3, Х 1-3, R1 ароматический углеводород.
Unsaturated diimide
carboxylic acid 0.1-0.3
hydrocarbon derivatives 0.1-5.0
Mineral Paraffin
high hydrocarbon, synthetic
polyolefin
wax, their oxygen content
living derivatives or
mixtures thereof 0.05-2.5
Polyolefin Else
A chlorine-containing hydrocarbon is represented by the general formula C n H 2n-m Cl m , where n ≥ 1,2, m 1-2 or R 1 (C n H 2n-1-m Cl m ) X, where n1-3, m 1- 3, X 1-3, R 1 aromatic hydrocarbon.

В качестве полиолефина адгезив содержит незамещенный или замещенный, или привитой полиолефин, или их смеси, предпочтительно, гомополимеры этилена или пропилена; или сополимер этилена и пропилена; или сополимер этилена и винилацетата; или смесь полиэтилена (или сополимера этилена с пропиленом) и сополимера этилена с винилацетатом; или полиэтилен, полипропилен или сополимер этилена и пропилена с привитой к ним ненасыщенной кислотой или ангидридом ненасыщенной кислоты. As a polyolefin, the adhesive contains an unsubstituted or substituted or grafted polyolefin, or mixtures thereof, preferably ethylene or propylene homopolymers; or a copolymer of ethylene and propylene; or a copolymer of ethylene and vinyl acetate; or a mixture of polyethylene (or a copolymer of ethylene with propylene) and a copolymer of ethylene with vinyl acetate; or polyethylene, polypropylene or a copolymer of ethylene and propylene with an unsaturated acid or unsaturated acid grafted thereon.

В качестве диимида адгезив содержит диимид ненасыщенной кислоты общей формулы I
R

Figure 00000001
или диимидокислоту общей формулы, II:
R
Figure 00000002
N
Figure 00000003
R
Figure 00000004
N
Figure 00000005
R3 где R1,R3= -CH=CH-,-CH2-
Figure 00000006
-CH=
Figure 00000007
Figure 00000008
R2 -(СН2)-, где 1-6,
Figure 00000009
,
Figure 00000010
,
Figure 00000011
,
Figure 00000012
R4 C2-6 алкил
R5, R6 H-, CH3-.As the diimide, the adhesive contains an unsaturated acid diimide of the general formula I
R
Figure 00000001
or diimido acid of the general formula II:
R
Figure 00000002
N
Figure 00000003
R
Figure 00000004
N
Figure 00000005
R 3 where R 1 , R 3 = -CH = CH -, - CH 2 -
Figure 00000006
-Ch =
Figure 00000007
Figure 00000008
R 2 - (CH 2 ) -, where 1-6,
Figure 00000009
,
Figure 00000010
,
Figure 00000011
,
Figure 00000012
R 4 C 2-6 alkyl
R 5 , R 6 H-, CH 3 -.

Предпочтительные диимиды-
N,N' метафенилендималеимид, 4,4'-дитиофенилмалеимид,
1,6 гексаметилен дималеимид.
Preferred Diimides
N, N ' metaphenylenedimaleimide, 4,4 ' dithiophenyl maleimide,
1,6 hexamethylene dimaleimide.

Предпочтительные производные углеводорода
1,4 ди(трихлорметил)бензол, хлорпарафин, хлорированный полиэтилен.
Preferred hydrocarbon derivatives
1,4 di (trichloromethyl) benzene, chloroparaffin, chlorinated polyethylene.

В качестве минерального парафинового углеводорода полимерный адгезив содержит минеральные парафиновые углеводороды с температурой каплепадения 42-100оС, в качестве синтетического полиолефинового воска адгезив содержит полиэтиленовые, полипропиленовые воска, в качестве кислородсодержащих производных адгезив содержит стеариновую, пальмитиновую или олеиновую кислоты, или их амиды, или окисленный полиэтиленовый воск.As mineral paraffinic hydrocarbon polymer adhesive contains mineral paraffinic hydrocarbons having a drop point of 42-100 C, as the adhesive is a synthetic polyolefin wax comprises polyethylene, polypropylene wax, as oxygen-containing adhesive comprises stearic, palmitic or oleic acid, or amides, or oxidized polyethylene wax.

При необходимости в состав адгезива могут быть введены целевые добавки: стабилизаторы, пигменты, красители, смазки в количестве 0,01-10,00% от массы полиолефина. If necessary, the target additives may be added to the adhesive: stabilizers, pigments, dyes, lubricants in an amount of 0.01-10.00% by weight of the polyolefin.

Полимерный адгезив готовят путем смешения всех компонентов с последующими экструзией и грануляцией. A polymer adhesive is prepared by mixing all the components, followed by extrusion and granulation.

П р и м е р 1. В смесителе типа "пьяная бочка" смешивают в течение 20 мин гранулированный ПЭВД марки 10803-020 в количестве 99,00 мас. (990 г), N, N'-метафенилендималеимид 0,58 мас. (5,8 г), 1,4 ди(трихлорметил)бензол 0,28 мас. (2,8 г), полиэтиленовый воск ПВ 300 0,07 мас. (0,70 г), воск ПВО 30-0,07 мас. (0,70 г). Затем смесь выгружают в дозатор двухшнекового экструдера "ZSK-30" (фирма Вернер унд Пфляйдерер). Продолжительность смешения в расплаве составляет 4-6 мин. Температура экструзии составляет 190-195оС. Полученную смесь в виде стренг охлаждают в водяной бане и гранулируют.PRI me R 1. In a mixer of the type "drunk barrel" is mixed for 20 min granulated LDPE brand 10803-020 in the amount of 99.00 wt. (990 g), N, N ' -metaphenylenedimaleimide 0.58 wt. (5.8 g), 1.4 di (trichloromethyl) benzene 0.28 wt. (2.8 g), polyethylene wax PV 300 0.07 wt. (0.70 g), air defense wax 30-0.07 wt. (0.70 g). Then the mixture is discharged into the batcher of the ZSK-30 twin-screw extruder (Werner und Pfleiderer company). The melt mixing time is 4-6 minutes. The extrusion temperature is 190-195 about C. The resulting mixture in the form of strands is cooled in a water bath and granulated.

Для измерения адгезии полимер-металл образцы адгезива напрессовывают на металлическую подложку. В качестве подложки применяют пластины размером 120х20х3 мм, изготовленные из стали 3. Толщина полимерного адгезива составляет 0,5-2,0 мм, для армирования используют стеклоткань. Поверхность металлических пластин предварительно очищают путем пескоструйной обработки до состояния поверхности Sa 2 1/2 по шведскому стандарту, а затем обезжиривают спиртом. To measure polymer-metal adhesion, adhesive samples are pressed onto a metal substrate. As a substrate, plates with a size of 120x20x3 mm, made of steel 3, are used. The thickness of the polymer adhesive is 0.5-2.0 mm, fiberglass is used for reinforcement. The surface of the metal plates is pre-cleaned by sandblasting to a surface condition of Sa 2 1/2 according to the Swedish standard, and then degreased with alcohol.

Режим прессования: продолжительность предварительного прогрева до 200оС 10 мин, прогрев под давлением 30 кгс/см2 при 200оС 5 мин, охлаждение до 40-50оС 20-30 мин.Press mode: preheating duration up to 200 о С 10 min, heating under pressure 30 kgf / cm 2 at 200 о С 5 min, cooling to 40-50 о С 20-30 min.

Измерение адгезии проводят путем отслаивания армированного адгезива от подложки под углом 180о при 20-25оС по ГОСТ 411-77.The adhesion is measured by peeling the reinforced adhesive from the substrate at an angle of 180 about at 20-25 about With GOST 411-77.

Физико-механические свойства (прочность при растяжении и относительное удлинение при разрыве) определяют на универсальной испытательной машине "Инстрон" на образцах типа 5 (лопатки с длиной рабочей части 40 ±0,5 мм) по ГОСТ 11262-80 со скоростью деформирования 20 мм/мин. Physico-mechanical properties (tensile strength and elongation at break) are determined on an Instron universal testing machine on type 5 samples (blades with a working part length of 40 ± 0.5 mm) according to GOST 11262-80 with a deformation rate of 20 mm / min

Лопатки вырубают штампом из пластин толщиной 2 мм. Пластины из полимерного адгезива получают на термопрессе в том же режиме прессования, что и образцы для испытаний на адгезию. The blades are cut with a stamp from plates 2 mm thick. Plates of polymer adhesive are obtained by thermal press in the same pressing mode as the samples for adhesion tests.

П р и м е р ы 2-4, 6, 7, 9, 10-17. Полимерный адгезив готовят по методике, описанной в примере 1. Сведения по составам адгезивов и результатам их испытаний представлены в таблице. PRI me R s 2-4, 6, 7, 9, 10-17. The polymer adhesive is prepared according to the method described in example 1. Information on the compositions of adhesives and the results of their tests are presented in the table.

П р и м е р ы 5-8. Полимерный адгезив готовят по методике, описанной в примере 1, но температура экструзии 220 ±5оС.PRI me R s 5-8. The polymer adhesive is prepared according to the procedure described in example 1, but the extrusion temperature of 220 ± 5 about C.

В таблице приведены составы и результаты испытаний адгезива (примеры 1-9), составов в соответствии с прототипом (примеры 10-13) и контрольных составов (примеры 14-17). The table shows the compositions and test results of the adhesive (examples 1-9), the compositions in accordance with the prototype (examples 10-13) and control compositions (examples 14-17).

Представляемые результаты показывают, что полимерный адгезив состава по изобретению существенно превосходит известные составы по прототипу (на 15-100% ) и контрольные составы по адгезионной прочности связи с металлами. При этом изменяемые компоненты (диимид, хлорсодержащий углеводород, парафиновый углеводород) при совместном использовании обеспечивают в адгезионных свойствах отчетливый синергический эффект (сравн. пример 4 и примеры 14, 15, 17). Разрушение образцов заявляемого состава по изобретению происходит, преимущественно, когезионно по полимеру адгезива, что свидетельствует о том, что адгезия к металлу превышает прочностные свойства полимера. The presented results show that the polymer adhesive of the composition according to the invention significantly exceeds the known compositions of the prototype (15-100%) and control compositions in terms of adhesive bond strength with metals. Moreover, the variable components (diimide, chlorine-containing hydrocarbon, paraffin hydrocarbon) when used together provide a clear synergistic effect in adhesive properties (cf. Example 4 and Examples 14, 15, 17). The destruction of the samples of the claimed composition according to the invention occurs mainly cohesively in the adhesive polymer, which indicates that the adhesion to the metal exceeds the strength properties of the polymer.

Изобретение может быть использовано в различных областях техники, в частности, для крепления защитных полимерных покрытий из полиолефинов на металлах в авто- и сельхозтехнике, для строительных конструкций, трубопроводов, а также для изготовления многослойных материалов, включающих полимеры, металлы, бумагу и другие материалы. The invention can be used in various fields of technology, in particular, for mounting protective polymer coatings of polyolefins on metals in auto and agricultural machinery, for building structures, pipelines, as well as for the manufacture of multilayer materials, including polymers, metals, paper and other materials.

Claims (1)

1. ПОЛИМЕРНЫЙ АДГЕЗИВ, содержащий полиолефин и диимид ненасыщенной карбоновой кислоты, отличающийся тем, что он дополнительно содержит производные углеводорода формулы
CnH2n-mClm,
где n ≥ 12;
m = 1 - 2,
или формулы
R1 (CnH2n-1-m Clm)x,
где n = 1 - 3;
m = 1 - 3;
x = 1 - 3;
R1 - ароматический углеводород,
и минеральный парафиновый углеводород, синтетический полиолефиновый воск, их кислородсодержащие производные или их смеси при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Диимид ненасыщенной карбоновой кислоты - 0,1 - 3,0
Указанные производные углеводорода - 0,1 - 5,0
Минеральный парафиновый углеводород, синтетический полиолефиновый воск, их кислородсодержащие производные или их смеси - 0,05 - 2,5
Полиолефин - Остальное
2. Адгезив по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит целевые добавки в количестве 0,01 - 10,00% массы полиолефина.
1. POLYMERIC ADHESIVE containing a polyolefin and an unsaturated carboxylic acid diimide, characterized in that it further comprises hydrocarbon derivatives of the formula
C n H 2 n - m Cl m ,
where n ≥ 12;
m = 1 - 2,
or formulas
R 1 (C n H 2 n - 1 - m Cl m ) x ,
where n = 1 to 3;
m is 1 to 3;
x is 1 to 3;
R 1 is an aromatic hydrocarbon,
and mineral paraffin hydrocarbon, synthetic polyolefin wax, their oxygen-containing derivatives or mixtures thereof in the following ratio of components, wt.%:
Unsaturated Carboxylic Acid Diimide - 0.1 - 3.0
These hydrocarbon derivatives are 0.1 to 5.0
Mineral paraffin hydrocarbon, synthetic polyolefin wax, their oxygen-containing derivatives or mixtures thereof - 0.05 - 2.5
Polyolefin - Else
2. The adhesive according to claim 1, characterized in that it further comprises target additives in an amount of 0.01 - 10.00% by weight of the polyolefin.
RU94005990A 1994-02-18 1994-02-18 Polymeric adhesive RU2054023C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94005990A RU2054023C1 (en) 1994-02-18 1994-02-18 Polymeric adhesive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94005990A RU2054023C1 (en) 1994-02-18 1994-02-18 Polymeric adhesive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94005990A RU94005990A (en) 1995-11-10
RU2054023C1 true RU2054023C1 (en) 1996-02-10

Family

ID=20152738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94005990A RU2054023C1 (en) 1994-02-18 1994-02-18 Polymeric adhesive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2054023C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584536C2 (en) * 2010-11-19 2016-05-20 Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа Adhesive compositions and use thereof
RU2600167C2 (en) * 2014-12-30 2016-10-20 Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг" Adhesive composition based on polyethylene
US9932502B2 (en) 2012-11-12 2018-04-03 Sika Technology Ag Reactive polyolefin hot melt adhesive with low adhesion to uncoated aluminum tools and use thereof as a laminating hot melt

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 382270, кл. B 32B 15/08, опублик.1973. Авторское свидетельство СССР N 907048, кл. C 09J123/04, опублик.1982. Заявка ФРГ N 4031694, кл. C 09J123/08, опублик.1992. Авторское свидетельство СССР N 747864, кл. C 08L 23/04, опублик.1980. Авторское свидетельство СССР N 1548192, кл. C 08L 23/06, опублик.1990. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2584536C2 (en) * 2010-11-19 2016-05-20 Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа Adhesive compositions and use thereof
US9932502B2 (en) 2012-11-12 2018-04-03 Sika Technology Ag Reactive polyolefin hot melt adhesive with low adhesion to uncoated aluminum tools and use thereof as a laminating hot melt
RU2652247C2 (en) * 2012-11-12 2018-04-25 Сикэ Текнолоджи Аг Reactive polyolefin hot-melt adhesive with low adhesion to uncoated aluminium tools and use thereof as laminating hot-melt
RU2600167C2 (en) * 2014-12-30 2016-10-20 Публичное акционерное общество "СИБУР Холдинг" Adhesive composition based on polyethylene

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4087587A (en) Adhesive blends
US4087588A (en) Adhesive blends
US5698617A (en) Concentrates suitable for the preparation of functionalized polyolefins and functionalization process using said concentrates
CA1123138A (en) Adhesive blends
US4477532A (en) Composite structures
US4472555A (en) Adhesive blends containing ethylene polymer grafted with carboxylic reactant
RU2667448C1 (en) Polyolefin-based formulations, adhesives and resulting multilayer structures
KR102514750B1 (en) Adhesive compositions and hot melt adhesives
CA1043920A (en) Hot melt adhesive composition containing a branched elastomeric copolymer
KR100743355B1 (en) Low Activation Temperature Adhesive Composition with High Peel Strength and Cohesive Failure
CA1255411A (en) Modified polyolefin composition useful for bonding materials
KR910005563B1 (en) Maleic anhydrine grafts of olefin polymers
US6846874B2 (en) Hot-melt adhesives based on polyamide-block graft copolymers
US4148780A (en) Thermoplastic materials
CA1083291A (en) Adhesive blends
CA1333827C (en) Grafting polyolefin blends and use of the graft copolymer blend as an adhesion promoter and for the preparation of ionomers
US4423117A (en) Composite structure
US4430135A (en) Adhesive blends and methods of making composite structures
RU2054023C1 (en) Polymeric adhesive
US5041492A (en) Hot melt adhesive
KR20020005725A (en) Polyolefin compositions, method for the production and use thereof
US20200048507A1 (en) All-Weather Pressure-Sensitive Adhesive
DE69922913T2 (en) STRUCTURES BASED ON MEDIUM-TIGHT POLYETHYLENE AND ITS BINDERS
JPS61296079A (en) Polyamide adhesive composition and laminate
KR940004166B1 (en) Modified polyoleffine-adhesive compositions