RU2279461C1

RU2279461C1 - Gluing composition

Info

Publication number: RU2279461C1
Application number: RU2005106610/04A
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Бондаренко (RU); Сергей Николаевич Бондаренко; Наталь Александровна Кейбал (RU); Наталья Александровна Кейбал; Виктор Федорович Каблов (RU); Виктор Федорович Каблов
Priority date: 2005-03-09
Filing date: 2005-03-09
Publication date: 2006-07-10

Abstract

FIELD: gluing materials.

SUBSTANCE: invention relates to chloroprene rubber-base gluing compositions and can be used in rubber industry in gluing vulcanized rubber. The gluing composition comprises polychloroprene rubber Nairit ДП, butylphenolformaldehyde resin 101K, zinc oxide, magnesium oxide, a mixture of ethyl acetate and Nefras as an organic solvent, and aniline resin representing waste in synthesis of aniline with the content of aniline 15%, not above. The composition provides enhancing strength in gluing vulcanized rubber based on different rubbers.

EFFECT: improved and valuable properties of composition.

2 tbl

Description

Изобретение относится к клеевым композициям на основе хлоропренового каучука и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованной резины между собой и при ее креплении к металлической поверхности.The invention relates to adhesive compositions based on chloroprene rubber and can be used in the rubber industry when bonding vulcanized rubber to each other and when it is attached to a metal surface.

Известна клеевая композиция, включающая хлоропреновый каучук, тиурам, оксид цинка, в качестве смолы продукт совместной конденсации фенола ацетальдегида и ацетанафтена и растворитель (Авторское свидетельство СССР №1579920, кл. С 09 J 111/00; Опубл. 23.07.90). В качестве растворителя используют смесь этилацетата и бензина.Known adhesive composition comprising chloroprene rubber, thiuram, zinc oxide, as a resin, the product of the joint condensation of phenol of acetaldehyde and acetanaphthene and solvent (USSR Author's Certificate No. 1579920, class 09 J 111/00; Publ. 23.07.90). As a solvent, a mixture of ethyl acetate and gasoline is used.

Однако данная клеевая композиция не обеспечивает достаточно высокой прочности при склеивании изделий из вулканизованной резины.However, this adhesive composition does not provide a sufficiently high strength when bonding products from vulcanized rubber.

Известна клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук, эпоксидную смолу, низкомолекулярный бутадиеннитрильный каучук, третичный амин, растворитель (Авторское свидетельство СССР №685673, кл. С 08 L 11/00; Опубл. 15.09.79).Known adhesive composition comprising polychloroprene rubber, epoxy resin, low molecular weight butadiene nitrile rubber, tertiary amine, solvent (USSR Author's Certificate No. 685673, class C 08 L 11/00; Publ. 15.09.79).

Однако данная клеевая композиция имеет низкую прочность при склеивании резиновых изделий на основе различных каучуков.However, this adhesive composition has low strength when bonding rubber products based on various rubbers.

Известна клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук, бутилфенолформальдегидную смолу, сополимер стирола и пиперилена, канифоль, этерифицированную глицерином; канифоль сосновую, дифенилгуанидин, 2,2-дибензтиазолдисульфид, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель (Пат. 2028358, Россия, МКИ⁶ С 09 J 111/00; Опубл. 09.02.95).Known adhesive composition comprising polychloroprene rubber, butylphenol formaldehyde resin, a copolymer of styrene and piperylene, rosin esterified with glycerol; pine rosin, diphenylguanidine, 2,2-dibenzothiazole disulfide, zinc oxide, magnesium oxide, organic solvent (Pat. 2028358, Russia, MKI ⁶ C 09 J 111/00; Publ. 09.02.95).

Однако указанная клеевая композиция, хотя и имеет схожий состав, предназначена для склеивания изделий из ферритов.However, the specified adhesive composition, although it has a similar composition, is intended for bonding products from ferrites.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является клей 88СА (ТУ 381051760-87) в состав которого входит, мас. ч.: полихлоропреновый каучук наирит ДП - 90, бутилфенолформальдегидная смола 101К - 90, оксид цинка - 5, оксид магния - 11, вода - 3 и органический растворитель - 800. В качестве органического растворителя используют смесь нефраса и этилацетата в процентном соотношении 50:50.Closest to the invention in technical essence is glue 88CA (TU 381051760-87), which includes, by weight. h .: polychloroprene rubber Nairit DP - 90, butylphenol formaldehyde resin 101K - 90, zinc oxide - 5, magnesium oxide - 11, water - 3 and an organic solvent - 800. A mixture of nephras and ethyl acetate in a percentage ratio of 50:50 is used as an organic solvent .

Однако указанная клеевая композиция (хотя и находит широкое применение из-за своей невысокой стоимости) не обеспечивает достаточно высокой прочности при склеивании вулканизованной резины (достигаемая" прочность при сдвиге при склеивании вулканизованной резины на основе СКИ не превышает 10,3 кгс/см²).However, the specified adhesive composition (although it is widely used because of its low cost) does not provide a sufficiently high strength when bonding vulcanized rubber (the achieved "shear strength when bonding vulcanized rubber based on SKI does not exceed 10.3 kgf / cm ² ).

Задача: разработка состава клеевой композиции, обладающей повышенной прочностью при склеивании вулканизованной резины между собой.Objective: the development of the composition of the adhesive composition having increased strength when bonding vulcanized rubber to each other.

Техническим результатом является повышение прочности при склеивании вулканизованной резины между собой.The technical result is to increase the strength when bonding vulcanized rubber to each other.

Поставленный технический результат достигается тем, что клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит ДП, бутилфенолформальдегидную смолу 101 К, оксид цинка, оксид магния, воду и органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, в качестве модификатора содержит анилиновую смолу, представляющую собой отходы, образующиеся при производстве анилина на стадии дистилляции анилина - сырца с содержанием анилина - не более 15%, при следующем соотношении компонентов, масс.ч.: полихлоропреновый каучук наирит ДП - 90, бутилфенолформальдегидная смола 101 К - 90, оксид цинка - 5, оксид магния - 11, вода - 3, указанный органический растворитель - 800, указанная анилиновая смола - 2,5-20,0.The technical result is achieved by the fact that the adhesive composition comprising polychloroprene rubber Nairit DP, butylphenol-formaldehyde resin 101 K, zinc oxide, magnesium oxide, water and an organic solvent, which is a mixture of ethyl acetate and nefras, contains as an modifier aniline resin, which is waste, formed during the production of aniline at the stage of distillation of aniline - raw with aniline content - not more than 15%, with the following ratio of components, parts by weight: polychloroprene rubber um DP - 90, butilfenolformaldegidnaya resin K 101 - 90 Zinc oxide - 5, magnesium oxide - 11 water - 3, said organic solvent - 800, said resin aniline - 2,5-20,0.

Полихлоропреновый каучук наирит ДП (ТУ-6-01-1319-85) является основным пленкообразующим в клеях-растворах.Polychloroprene rubber Nairit DP (TU-6-01-1319-85) is the main film-forming in adhesive adhesives.

Бутилфенолформальдегидная смола 101 К (ТУ-6-10-1261-8).Butylphenol formaldehyde resin 101 K (TU-6-10-1261-8).

Вулканизующая группа: окись цинка (белила цинковые ГОСТ 202-84), окись магния (жженная магнезия ГОСТ 844-79) использовались ранее в клеевых композициях (Кардашов Д.А., Петрова А.В. Полимерные клеи. М.: Химия, 1983).Vulcanizing group: zinc oxide (zinc white GOST 202-84), magnesium oxide (burnt magnesia GOST 844-79) were previously used in adhesive compositions (Kardashov D.A., Petrova A.V. Polymer adhesives. M: Chemistry, 1983 )

Органический растворитель: смесь этилацетата (ГОСТ 8981-78) и нефраса (ГОСТ 443-76).Organic solvent: a mixture of ethyl acetate (GOST 8981-78) and nefras (GOST 443-76).

Модификатор является дешевым веществом, так как анилиновая смола является отходами, образующимися при производстве анилина на стадии дистилляции анилина - сырца (ТР производства анилина ЗАО "Оргсинтез", г.Волжский, токсиколого-гигиенический паспорт). Анилиновая смола представляет собой: анилин - не более 15%, динитроанилин - 0,7-1,5%, неидентифицированные смолистые примеси - остальное. Анилиновая смола представляет собой вязкую жидкость черного цвета.The modifier is a cheap substance, since aniline resin is a waste generated during the production of aniline at the stage of raw aniline distillation (TP of production of aniline CJSC Orgsintez, Volzhsky, toxicological and hygienic passport). Aniline resin is: aniline - not more than 15%, dinitroaniline - 0.7-1.5%, unidentified resinous impurities - the rest. Aniline resin is a viscous black liquid.

При использовании в качестве модификатора указанной анилиновой смолы значительно повышаются адгезионные свойства клеевой композиции. Это происходит за счет увеличения содержания в клеевой композиции функциональных групп.When using the specified aniline resin as a modifier, the adhesive properties of the adhesive composition are significantly increased. This is due to an increase in the content of functional groups in the adhesive composition.

Клеевую композицию приготавливают следующим образом. Вначале приготавливают резиновую смесь 31С-1-ДП (смесь наирита ДП, оксида магния, оксида цинка) в резиносмесителе в течение 10 мин, при этом температура смесителя постепенно повышается (по мере ввода компонентов смеси) от 50°С до 85°С. После выгрузки смеси при температуре 105°С осуществляют ее листование в течение 5 мин. Затем разогретая резиновая смесь с частью растворителя (около 0,1 ч от общего количества растворителя) загружается в клеемешалку. Остальное количество растворителя вместе с другими ингредиентами клеевой композиции, бутилфенолформальдегидной смолой, водой, указанной анилиновой смолой загружаются порциями в клеемешалку по мере набухания резиновой смеси. Общее время клеесмешения составляет 4,5-5 ч, при этом введение указанной анилиновой смолы может быть осуществлено после приготовления клеевой композиции на основе остальных компонентов.The adhesive composition is prepared as follows. First, a rubber mixture 31C-1-DP is prepared (a mixture of Nairite DP, magnesium oxide, zinc oxide) in a rubber mixer for 10 minutes, while the temperature of the mixer gradually rises (as the components of the mixture are introduced) from 50 ° C to 85 ° C. After unloading the mixture at a temperature of 105 ° C, it is paged for 5 minutes. Then the heated rubber mixture with a part of the solvent (about 0.1 h of the total amount of solvent) is loaded into the glue mixer. The remaining amount of solvent, together with other ingredients of the adhesive composition, butylphenol formaldehyde resin, water, and the indicated aniline resin are loaded in portions into the adhesive mixer as the rubber mixture swells. The total adhesive mixing time is 4.5-5 hours, while the introduction of the specified aniline resin can be carried out after preparation of the adhesive composition based on the remaining components.

Пример приготовления клеевой композиции.An example of the preparation of the adhesive composition.

В клеемешалку, содержащую приготовленный известным способом наиритовый клей 88СА (ТУ 381051760-87), включающий в себя полихлоропреновый каучук наирит ДП, бутилфенолформальдегидную смолу 101 К, оксид цинка, оксид магния, воду и указанный органический растворитель, вводят рассчитанное количество модификатора и перемешивают содержимое 5-10 минут до получения однородной массы.A calculated amount of modifier 5 is added to the glue mixer containing 88CA nairite glue 88CA (TU 381051760-87) prepared in a known manner, including polychloroprene rubber Nairit DP, butylphenol formaldehyde resin, zinc oxide, magnesium oxide, water and the specified organic solvent, and the contents are added and the contents are mixed 5 and the contents are mixed -10 minutes until smooth.

Получают клеевые композиции 1-4, составы которых приведены в таблице 1.Get the adhesive composition 1-4, the compositions of which are shown in table 1.

Клей представляет собой жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета. Клей технологичен, хорошо наносится на поверхность резины.Glue is a liquid from light brown to dark brown. The glue is technological, it is well applied to the surface of rubber.

Были исследованы различные содержания указанной анилиновой смолы (табл.2).Various contents of the indicated aniline resin were investigated (Table 2).

Заявленные пределы модификатора 20,0-2,5 обусловлены тем, что при увеличении или уменьшении указанных дозировок адгезионная прочность при склеивании снижается.The declared limits of the modifier 20.0-2.5 are due to the fact that with an increase or decrease in these dosages, the adhesive strength during bonding decreases.

Установлено, что наиболее оптимальными являются содержания анилиновой смолы - 5,0 и 10,0, при введении которых были получены наилучшие результаты. Сравнительные испытания прочностных свойств клеевых составов по всем вариантам заявленной композиции и прототипу при склеивании вулканизованных резин на основе СКИ-3; СКЭП и СКН приведены в табл.2. Для проведения сравнительных испытаний было приготовлено 4 варианта композиций (по способу, описанному в примере) и композиция по прототипу, представленным в таблице 1. Предлагаемые композиции исследовались на адгезионную прочность при сдвиге, достигаемую при выдерживании под грузом 2 кг, при комнатной температуре (20°С) в течение 24 часов. Данные представлены в таблице 2, из которой видно, что наилучшие результаты получены при использовании составов композиций 2 и 3.It was found that the most optimal are the aniline resin contents - 5.0 and 10.0, with the introduction of which the best results were obtained. Comparative tests of the strength properties of adhesive structures for all variants of the claimed composition and prototype when bonding vulcanized rubbers based on SKI-3; SKEP and SKN are given in table.2. For comparative testing, 4 variants of the compositions were prepared (according to the method described in the example) and the composition of the prototype presented in table 1. The proposed compositions were tested for adhesive shear strength, achieved when kept under a load of 2 kg, at room temperature (20 ° C) within 24 hours. The data are presented in table 2, from which it is seen that the best results were obtained using the compositions of compositions 2 and 3.

Адгезию при сдвиге определяли на разрывной машине МРС-250 (ГОСТ 16971-71). Технология склеивания образцов следующая. Одноразовое нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 5 минут, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей.Shear adhesion was determined using an MPC-250 tensile testing machine (GOST 16971-71). The technology for bonding samples is as follows. One-time application of the prepared adhesive on the prepared surface, drying of the adhesive film at room temperature (20 ° C) for 5 minutes, after which the adhesive surfaces were pressed tightly.

Как видно из табл.2, предлагаемые клеевые композиции обеспечивают увеличение прочностных свойств клеевых соединений по сравнению с прототипом. Так прочность при сдвиге клеевого шва при склеивании вулканизованной резины на основе СКИ-3 по прототипу составляет 10,3 кгс/см², а с использованием предлагаемого модификатора 17,2 кгс/см².As can be seen from table 2, the proposed adhesive compositions provide an increase in the strength properties of adhesive joints in comparison with the prototype. So the shear strength of the adhesive joint when bonding vulcanized rubber based on SKI-3 according to the prototype is 10.3 kgf / cm ² , and using the proposed modifier 17.2 kgf / cm ² .

Таким образом, как видно из табл.2, при использовании в предлагаемой клеевой композиции указанной анилиновой смолы в указанных пределах повышается прочность при склеивании изделий из вулканизованной резины на основе различных каучуков, что обусловлено участием данного модификатора в повышении адгезионных свойств клея.Thus, as can be seen from table 2, when using the specified aniline resin in the proposed adhesive composition, the indicated strength increases during bonding of vulcanized rubber products based on various rubbers, which is due to the participation of this modifier in improving the adhesive properties of the adhesive.

Нами установлено, что причиной повышения адгезионных показателей клеевой композиции является не только увеличение концентрации полярных групп при введении в ее состав модификатора, но и образование дополнительных химических связей при взаимодействии аминосодержащего модификатора с подвижными аллильными атомами хлора в макромолекулах хлоропренового каучука, что приводит к увеличению густоты пространственной сетки и, по-видимому, к упрочнению клеевой пленки.We found that the reason for the increase in the adhesive characteristics of the adhesive composition is not only an increase in the concentration of polar groups when a modifier is introduced into it, but also the formation of additional chemical bonds during the interaction of an amine-containing modifier with mobile allylic chlorine atoms in chloroprene rubber macromolecules, which leads to an increase in the density of spatial mesh and, apparently, to hardening the adhesive film.

Таблица 1Table 1 КомпонентComponent Содержание компонентов, мас.ч., в композицииThe content of components, parts by weight, in the composition 1one 22 33 4four ПрототипPrototype Полихлоропреновый каучук наирит ДПPolychloroprene rubber Nairit DP 9090 9090 9090 9090 9090 Бутилфенолформальдегидная смола 101КButylphenol formaldehyde resin 101K 9090 9090 9090 9090 9090 ВодаWater 33 33 33 33 33 Оксид цинкаZinc oxide 55 55 55 55 55 Оксид магнияMagnesium oxide 11eleven 11eleven 11eleven 11eleven 11eleven Органический растворитель (смесь этилацетата и нефраса в процентном соотношении 50:50)Organic solvent (a mixture of ethyl acetate and nefras in a percentage of 50:50) 800800 800800 800800 800800 800800 Указанная анилиновая смолаSpecified Aniline Resin 2,52,5 5,05,0 10,010.0 20,020,0 -- Таблица 2table 2 Прочность при сдвиге, кгс/см² Shear strength, kgf / cm ² Показатель для композицииMetric for composition Прототип 88САPrototype 88CA Предлагаемые композицииSuggested compositions 1one 22 33 4four СКИSKI 10,310.3 15,315.3 17,217,2 14,514.5 10,810.8 СКЭПSKEP 11,711.7 12,812.8 13,613.6 13,013.0 12,112.1 СКНSKN 9,59.5 10,010.0 10,410,4 12,712.7 11,011.0

Технико-экономический эффект, полученный от применения клеевой композиции, заключается в том, что ее применение позволяет значительно повысить качество крепления изделий из вулканизованной резины на основе различных каучуков, улучшить технологические параметры процесса склеивания. Кроме того, применение указанной анилиновой смолы позволяет использовать побочный продукт (отход) производства анилина.The technical and economic effect obtained from the use of the adhesive composition lies in the fact that its application can significantly improve the quality of fastening of vulcanized rubber products based on various rubbers, and improve the technological parameters of the bonding process. In addition, the use of said aniline resin allows the use of a by-product (waste) of aniline production.

Claims

An adhesive composition including polychloroprene rubber Nairit DP, butylphenol formaldehyde resin 101K, water, zinc oxide, magnesium oxide, an organic solvent, which is a mixture of ethyl acetate and nefras, characterized in that it additionally contains an aniline resin as a modifier, which is a waste product the production of aniline at the stage of distillation of crude aniline with aniline content of not more than 15%, in the following ratio of components, parts by weight:

Polychloroprene rubber DP 90 Butylphenol formaldehyde resin 101K 90 Water 3 Zinc oxide 5 Magnesium oxide eleven Specified Organic Solvent 800 Specified Aniline Resin 2.5-20.0