RU2391374C1

RU2391374C1 - Polyurethane adhesive composition

Info

Publication number: RU2391374C1
Application number: RU2008144932/04A
Authority: RU
Inventors: Лиана Шамилевна Садыкова (RU); Лиана Шамилевна Садыкова; Регина Романовна Спиридонова (RU); Регина Романовна Спиридонова; Индира Наилевна Бакирова (RU); Индира Наилевна Бакирова; Александр Михайлович Кочнев (RU); Александр Михайлович Кочнев
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2010-06-10

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to a polyurethane adhesive composition which can be used for gluing materials, concrete, leather, wood etc. The composition contains the following in pts. wt: 20-60 moulding polyurethane or wastes from production of moulding polyurethane, 80-40 ε-caprolactam, 5-50 isocyanate and 100-300 organic polar solvent.

EFFECT: composition increases adhesion strength of substrates, has low cost due to use of readily available and cheaper components, as well as reduced pollution of the environment due to recycling of wastes from production of moulding polyurethane.

5 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к клеевым полиуретановым композициям и может быть использовано для склеивания металлов, бетона, кожи, дерева и др.The invention relates to adhesive polyurethane compositions and can be used for bonding metals, concrete, leather, wood, etc.

Известно изобретение, относящиеся к способу получения клея на основе диизоцианата и эпоксидной смолы, который может использоваться для склеивания дерева, ткани, картона, см. RU Патент № 2218377, МПК C09J 175/08, 2003.A known invention relating to a method for producing glue based on diisocyanate and epoxy resin, which can be used for bonding wood, fabric, cardboard, see RU Patent No. 2218377, IPC C09J 175/08, 2003.

Адгезионная прочность такой клеевой композиции недостаточна, что не позволяет использовать ее для склеивания дерева.The adhesive strength of such an adhesive composition is insufficient, which does not allow its use for gluing wood.

Клеевая композиция на основе полиуретанового каучука, включающая уретановый каучук DESMOCOLL на основе сложных полиэфиров, растворитель, стабилизирующую добавку, на основе полиуретана, прехлорвиниловую смолу, эпоксидную смолу, полиамин алифатического ряда, полярный органический растворитель, см. RU Патент № 2271377, МПК C09J 175/06, 2006.Adhesive composition based on polyurethane rubber, including DESMOCOLL polyester-based urethane rubber, solvent, stabilizing additive, based on polyurethane, pre-chlorinated vinyl resin, epoxy resin, aliphatic polyamine, polar organic solvent, see RU Patent No. 2271377 175 / IPC 06, 2006.

Однако данная композиция не позволяет достичь высоких значений прочности при склеивании металлов.However, this composition does not allow to achieve high strength values when bonding metals.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является полиуретановая клеевая композиция, включающая простой олигоэфир на основе окиси этилена и окиси пропилена и дополнительно содержит N,N,N.N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамин и отходы производства эластичного пенополиуретана, изоцианат и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Closest to the invention in technical essence is a polyurethane adhesive composition comprising a simple oligoether based on ethylene oxide and propylene oxide and additionally contains N, N, N. N'-tetrahydroxypropylene ethylene diamine and waste products from the production of flexible polyurethane foam, isocyanate and an organic solvent in the following ratio of components, parts by weight:

простой олигоэфирsimple oligoester 17-2817-28 N,N,N,N'-тетрагидроксипропиленэтилендиаминN, N, N, N'-tetrahydroxypropylene ethylenediamine 33-5733-57 отходы эластичного пенополиуретанаflexible polyurethane foam waste 15-5015-50 изоцианатisocyanate 30-5030-50 органический полярный растворительorganic polar solvent 195-350,195-350,

см. RU Патент № 2139313, МПК C09J 175/08, 1999.see RU Patent No. 2139313, IPC C09J 175/08, 1999.

Адгезионная прочность данной клеевой композиции недостаточна, что не позволяет использовать ее для склеивания металлов.The adhesive strength of this adhesive composition is insufficient, which does not allow its use for bonding metals.

Технической задачей изобретения является увеличение адгезионной прочности склеивания.An object of the invention is to increase the adhesive strength of bonding.

Техническая задача решается тем, что полиуретановая клеевая композиция, включающая полиуретан, изоцианат и органический полярный растворитель, согласно изобретению в качестве полиуретана содержит литьевой полиуретан или отходы производства литьевого полиуретана и дополнительно ε-капролактам при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:The technical problem is solved in that the polyurethane adhesive composition comprising polyurethane, isocyanate and an organic polar solvent, according to the invention as the polyurethane contains injection polyurethane or waste from the production of injection polyurethane and additionally ε-caprolactam in the following ratios of components, parts by weight:

литьевой полиуретан илиinjection polyurethane or отходы производства литьевого полиуретанаinjection polyurethane waste 20-6020-60 ε-капролактамε-caprolactam 80-4080-40 изоцианатisocyanate 5-505-50 органический полярный растворительorganic polar solvent 100-300100-300

Решение технической задачи позволяет увеличить адгезионную прочность склеивания при отрыве в 2 раза, при сдвиге в 1,5 раза.The solution to the technical problem allows to increase the adhesive strength of bonding at separation by 2 times, with a shift of 1.5 times.

Согласно изобретению используют следующие компоненты: литьевой полиуретан марок СКУ-ОМ, СКУ-6, СКУ-ПФЛ-100 по ТУ 38.103137-78;According to the invention, the following components are used: injection polyurethane grades SKU-OM, SKU-6, SKU-PFL-100 according to TU 38.103137-78;

отходы литьевого полиуретана марок СКУ-ОМ, СКУ-6, СКУ-ПФЛ-100 по ТУ 38.103137-78 - это литники, выпрессовки, бракованные изделия, изделия вышедшие из эксплуатации;waste polyurethane injection grade SKU-OM, SKU-6, SKU-PFL-100 according to TU 38.103137-78 - it is gates, pressings, defective products, items out of service;

ε-капролактам используют по ГОСТу 7850-86;ε-caprolactam is used according to GOST 7850-86;

в качестве изоцианатного компонента композиция содержит 2,4-толуилендиизоцианат - продукт марки 102-Т по ТУ 113-03-331-79, смесь изомеров 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианата в соотношении 80:20 - продукт марки Т80 по ТУ 113-03-12-17-80, полиизоцианат марки Б - ПИЦ Б по ТУ 113-03-29-22-81 и т.п.;as an isocyanate component, the composition contains 2,4-toluene diisocyanate - a product of grade 102-T according to TU 113-03-331-79, a mixture of isomers of 2,4- and 2,6-toluene diisocyanate in a ratio of 80:20 - a product of grade T80 according to TU 113-03-12-17-80, grade B polyisocyanate - PIZ B according to TU 113-03-29-22-81, etc .;

органический полярный растворитель, например этилацетат по ГОСТу 8981-78, ацетон по ГОСТу 2603-79.organic polar solvent, for example ethyl acetate according to GOST 8981-78, acetone according to GOST 2603-79.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.The invention is illustrated by the following examples of specific performance.

Пример 1. В емкость, снабженную мешалкой, загружают ε-капролактам и предварительно измельченные отходы литьевого полиуретана. Смесь перемешивают при 180°C в течение часа до полного растворения полиуретана. После охлаждения приливают при перемешивании полярный органический растворитель - этилацетат и далее вводят изоцианат - 102-Т.Example 1. In a container equipped with a stirrer, ε-caprolactam and pre-ground waste cast polyurethane are loaded. The mixture is stirred at 180 ° C for one hour until the polyurethane is completely dissolved. After cooling, a polar organic solvent, ethyl acetate, is added with stirring and isocyanate-102-T is then introduced.

Отверждение клеевого шва проводят при комнатной температуре. Определяют прочность клеевых соединений при равномерном отрыве и сдвиге через 3 суток соответственно ГОСТу 14760 и ГОСТу 14759-69.Curing of the adhesive joint is carried out at room temperature. Determine the strength of the adhesive joints with a uniform separation and shear after 3 days, respectively, GOST 14760 and GOST 14759-69.

Пример 2 и 3 аналогичны примеру 1, данные приведены в таблице.Example 2 and 3 are similar to example 1, the data are shown in the table.

Пример 4. В емкость, снабженную мешалкой, загружают ε-капролактам и предварительно измельченные отходы литьевого полиуретана. Смесь перемешивают при 180°C в течение часа до полного растворения полиуретана. После охлаждения приливают при перемешивании полярный органический растворитель - этилацетат и далее вводят изоцианат - Т 80/20.Example 4. In a tank equipped with a stirrer, ε-caprolactam and pre-ground cast polyurethane waste are loaded. The mixture is stirred at 180 ° C for one hour until the polyurethane is completely dissolved. After cooling, a polar organic solvent, ethyl acetate, is added with stirring and isocyanate T 80/20 is then introduced.

Отверждение клеевого шва проводят при комнатной температуре. Определяют прочность клеевых соединений при равномерном отрыве и сдвиге через 3 суток соответственно ГОСТу 14760 и ГОСТу 14759-69.The curing of the adhesive joint is carried out at room temperature. Determine the strength of the adhesive joints with a uniform separation and shear after 3 days, respectively, GOST 14760 and GOST 14759-69.

Пример 5. В емкость, снабженную мешалкой, загружают ε-капролактам и предварительно измельченные отходы литьевого полиуретана. Смесь перемешивают при 180°C в течение часа до полного растворения полиуретана. После охлаждения приливают при перемешивании полярный органический растворитель - ацетон и далее вводят изоцианат - ПИЦ.Example 5. In a container equipped with a stirrer, ε-caprolactam and pre-ground cast polyurethane waste are loaded. The mixture is stirred at 180 ° C for one hour until the polyurethane is completely dissolved. After cooling, a polar organic solvent, acetone, is poured with stirring and isocyanate-PIC is then introduced.

Составы полиуретановых клеевых композиций и адгезионная прочность склеивания приведены в таблице.The compositions of polyurethane adhesive compositions and adhesive bonding strength are shown in the table.

Таблица.Table. Состав и свойства композицииThe composition and properties of the composition Состав, мас.ч. и свойстваComposition, parts by weight and properties ПримерыExamples композицииcomposition 1one 22 33 4four 55 Продукт деструкции:Destruction Product: 80
2080
twenty 60
4060
40 40
6040
60 40
6040
60 40
6040
60 ε-капролактамε-caprolactam Отходы литьевого полиуретанаInjection Polyurethane Waste Изоцианат марок:Isocyanate grades: 102-Т102-T 55 15fifteen 2525 Т 80/20T 80/20 2525 ПИЦPIC 4040 РастворительSolvent 100one hundred ЭтилацетатEthyl acetate 200200 250250 250250 АцетонAcetone 300300 Предел прочности при отрыве, МПа (сталь-сталь)Tensile strength, MPa (steel-steel) 3,53,5 40,940.9 24,824.8 21,421,4 18,818.8 Предел прочности при сдвиге, МПа (сталь-сталь)Shear strength, MPa (steel-steel) 5,05,0 15,315.3 13,813.8 12,912.9 12,512.5 Предел прочности при сдвиге, МПа (дерево-дерево)Shear strength, MPa (tree-tree) 15,315.3 22,322.3 17,317.3 15,115.1 14,814.8

Как видно из примеров конкретного выполнения, заявленная композиция позволяет увеличить адгезионную прочность склеивания при отрыве в 2 раза, при сдвиге в 1,5 раза и имеет меньшую себестоимость по сравнению с прототипом за счет использования в ее составе доступных и более дешевых компонентов, таких как литьевой полиуретан или отходы производства литьевого полиуретана и ε-капролактам, и сокращает загрязнение окружающей среды за счет утилизации отходов.As can be seen from examples of specific performance, the claimed composition allows to increase the adhesive strength of adhesion at separation by 2 times, shear by 1.5 times and has a lower cost compared to the prototype due to the use of available and cheaper components, such as injection molding polyurethane or waste from the production of injection polyurethane and ε-caprolactam, and reduces environmental pollution through waste disposal.

Claims

Polyurethane adhesive composition comprising polyurethane, isocyanate, an organic polar solvent, characterized in that it contains injection polyurethane or waste products from injection molding polyurethane and additionally ε-caprolactam in the following ratios of components, parts by weight:
injection polyurethane or injection polyurethane waste 20-60 ε-caprolactam 80-40 isocyanate 5-50 organic polar solvent 100-300