RU2499010C1 - Клеевая термосшиваемая бесформальдегидная водостойкая композиция - Google Patents
Клеевая термосшиваемая бесформальдегидная водостойкая композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499010C1 RU2499010C1 RU2012132982/05A RU2012132982A RU2499010C1 RU 2499010 C1 RU2499010 C1 RU 2499010C1 RU 2012132982/05 A RU2012132982/05 A RU 2012132982/05A RU 2012132982 A RU2012132982 A RU 2012132982A RU 2499010 C1 RU2499010 C1 RU 2499010C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyacrylic acid
- catalyst
- adhesive composition
- fiberglass
- polyol
- Prior art date
Links
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к связующим составам, используемым в производстве нетканых материалов, в том числе стеклохолста. Стеклохолст имеет широкое применение в промышленности: в составе тепло- и звукоизоляционных материалов, укрывных материалов, напольных покрытий и т.д. Клеевая термосшиваемая бесформальдегидная водостойкая композиция включает полимер полиакриловой кислоты, сшивающий агент и катализатор, при этом в качестве катализатора используется щавелевая кислота в количестве, мас.% - 0,1-1,0, преимущественно 0,2-0,4. В качестве полимера полиакриловой кислоты используется водный раствор полиакриловой кислоты, имеющей молекулярную массу в пределах 10000-1000. В качестве сшивающего агента используется полиол, содержащий две и более гидроксильные группы. В качестве полиола может быть использован глицерин или триэтаноламин. Соотношение полиакриловой кислоты и полиола соответствует мольному соотношению гидроксильных и карбоксильных групп в пределах от 0,4/1 до 0,9/1, преимущественно от 0,4/1 до 0,7/1. 2 табл.
Description
Изобретение относится к связующим составам, используемым в производстве нетканых материалов, в том числе стеклохолста. Стеклохолст имеет широкое применение в промышленности: в составе тепло- и звукоизоляционных материалов, укрывных материалов, напольных покрытий и т.д.
Известны клеевые композиции на основе мочевиноформальдегидных смол, используемые в производстве нетканых, в том числе стекловолоконных материалов (Д.А.Кардашов, «Синтетические клеи», изд. 3, переработанное и дополненное, М., "Химия", 1976 г.). Они не дороги, дают прочные влагостойкие клеевые композиции, однако недостатком указанного материала является выделение токсичного формальдегида, как в процессе отверждения, так и при использовании.
Известны также другие, не содержащие формальдегид связующие материалы на основе поликонденсационных смол, использующиеся в производстве стекловолоконных материалов, например, полиэфирные смолы, получаемые путем реакции поликонденсации мономерных многоосновных кислот и полиолов (патент РФ №2286364). В патенте РФ №2065469 описывается связующая композиция для получения пропиточных заливочных клеевых составов, связующих для пресс-материалов на основе продукта этерификации эпоксидной диановой смолы метакриловой кислотой в присутствии перекиси бензоила, активного мономера, щавелевой кислоты и гидрохинона. Применение такой композиции ограничено присутствием в ней активного мономера, например стирола, являющегося токсичным пожароопасным веществом, обладающим резким запахом. Кроме того, эти композиции обладают ограниченным временем жизни.
В практике для получения связующих составов, которые используются в производстве нетканых материалов, в частности для получения стеклохолста, наибольшее распространение получили клеевые композиции на основе поликарбоновых кислот (в основном полиакриловой или ее сополимеров), двух- или более основных спиртов и катализаторов для получения сшитых полимерных структур. В патентах США №№5340868, 5661213, 5763524 и других публикациях представлены связующие материалы на основе низкомолекулярной полиакриловой кислоты, при синтезе которой в качестве регулятора молекулярной массы использовался бисульфит натрия или другие сульфиты, в качестве сшивающего агента - полиолы (глицерина, триэтаноламина и др.) и в качестве катализатора полимерной сшивки - гипофосфит натрия. При получении изделий из стекловолокна в процессе термообработки композиции происходит выброс серосодержащих веществ, что приводит к возникновению неприятного запаха на всех стадиях производства.
Имеется ряд публикаций, предлагающих использовать при синтезе низкомолекулярной полиакриловой кислоты в качестве регулятора молекулярной массы фосфорсодержащие соли щелочных металлов вместо сульфитов, что позволяет избавиться от выбросов серосодержащих продуктов при производстве стекловолоконных материалов. При этом эти же вещества в ряде случаев выполняют функцию катализатора сшивки. В патенте США №5318990 описано связующее для стекловолокна на основе полиакриловой кислоты, триполиола (глицерина, триэтаноламина) и катализатора на основе фосфорсодержащей соли (гипофосфита натрия). В патенте США №5977232 описано связующее для стекловолокна на основе полиакриловой кислоты с двумя водородсодержащими активными группами (гидроксильными, первичными или вторичными аминогруппами или их смесями) и фторборатного или фосфорсодержащего катализатора. В патенте США №6331350 описывается клеевая композиция на основе полиакриловой кислоты с молекулярной массой не более 10000, полиола и катализатора на основе солей щелочного металла фосфорных кислот. В патенте США №7067579 описывается связующее для стекловолокна на основе полиакриловой кислоты с молекулярной массой менее 5000, полиола (триэтаноламина) при молярном соотношении гидроксильных групп к карбоксильным в пределах от 0,6/1 до 0,8/1. В качестве катализатора полимерной сшивки использовался гипофосфит натрия, фосфит натрия или их смесь.
Известные композиции обладают недостаточной водостойкостью, за счет присутствия полярных гидрофильных полимеров, оказавшихся в избытке и не затронутых процессом сшивки. Потеря прочности у таких систем во влажном состоянии составляет 52% и более (заявка США №2010/0040832). В заявке США №2011/0166275 предлагается для увеличения водостойкости связующей композиции для стекловолокна использовать в качестве сшивающих агентов соли поливалентных металлов жирных кислот. Однако это несколько усложняет технологический процесс получения клеевого состава.
Наиболее близким к заявляемому составу является клеевая композиция на основе полиакриловой кислоты, полиола и катализатора на основе солей щелочного металла фосфорных кислот (патент США №6803439). Количество поликарбоксилатного полимера и полиола берется так, чтобы соотношение эквивалентов гидроксильных групп к карбоксильным находилось в пределах от 0,6/1 до 0,8/1. Повышенная водостойкость (уменьшение количества поглощаемой воды) в данной композиции достигается введением жирных карбоновых кислот (насыщенных или ненасыщенных) с количеством углеродных атомов от 4 до 22. Однако описанная клеевая композиция недостаточно устойчива к воздействию кипящей воды.
В настоящее время в производстве нетканых материалов, особенно для изготовления изделий из стеклянного волокна типа стеклохолста, существует потребность создания новых, не содержащих формальдегид, термосшиваемых водных композиций, пригодных для использования в качестве связующего.
Целью настоящего изобретения является создание термосшиваемой бесформальдегидной, устойчивой к воздействию как холодной, так и кипящей воды клеевой композиции, используемой для получения изделий из стекловолокна.
Предложенное изобретение позволяет расширить арсенал технических средств, используемых в производстве связующих составов для изделий из стекловолокна.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.
Клеевая термосшиваемая бесформальдегидная водостойкая композиция для изделий из стекловолокна типа стеклохолста включает полимер полиакриловой кислоты, сшивающий агент и катализатор, при этом в качестве катализатора используется щавелевая кислота в количестве, мас.%: 0,1-1,0, преимущественно 0,2-0,4, в качестве полимера полиакриловой кислоты используется водный раствор полиакриловой кислоты, имеющей молекулярную массу в пределах 10000-1000, в качестве сшивающего агента используется полиол-глицерин или триэтаноламин, а соотношение полиакриловой кислоты и полиола соответствует мольному соотношению гидроксильных и карбоксильных групп в пределах от 0,4/1 до 0,9/1, преимущественно от 0,4/1 до 0,7/1.
Предложенная композиция после отверждения путем термостатирования при температуре 200-210°С в течение 5 минут обладает высокой устойчивостью к воздействию не только холодной воды, но и кипящей воды. Это подтверждается приведенными ниже экспериментальными данными.
Водостойкость клеевого состава оценивалась по потере веса ткани, на которую был нанесен клеевой состав, и после термообработки подвержен выдержке в холодной, а затем в кипящей воде.
Эксперимент проводился следующим образом: клеевая композиция готовилась смешением кислого раствора полиакриловой кислоты (концентрация 45-49%, рН 2-3) с заданным количеством полиола и катализатора. Композиция разбавлялась водой в соотношении 1/1. Предварительно взвешенная ткань пропитывалась клеевым составом, подсушивалась и термостатировалась в течение 5 минут при 200°С. После охлаждения в эксикаторе ткань с отвержденным клеем взвешивалась на аналитических весах. По разности веса ткани до пропитки и после термостата определялся вес нанесенного клея. Обработанная таким образом ткань помещалась затем на 24 часа в холодную (25°С) воду и на 5 часов в кипящую воду. После выдержки в воде ткань сушилась в термостате (115°С) до постоянного веса, охлаждалась в эксикаторе и повторно взвешивалась. По потере веса судили о водостойкости клеевого состава. При проведении контрольных испытаний к композиции добавлялась диспергированная в воде олеиновая кислота в количестве 3% от массы композиции. Результаты испытаний приведены в таблице 1.
Таблица 1 | |||||||
Результаты оценки водостойкости клеевых составов. | |||||||
№ примера | Сшивающий агент | Молярное соотношение групп OH/COOH | Катализатор | Стойкость к воде | Примечание | ||
Наименование | Концентрация в % от массы композиции | 25°C | 100°C | ||||
1 | Триэтаноламин | 0,4/1 | Щавелевая кислота | 0,3 | 99,9 | 98,8 | |
2 | Глицерин | 0,4/1 | Щавелевая кислота | 0,3 | 99,2 | 99,2 | |
3 | Глицерин | 0,65/1 | Щавелевая кислота | 0,3 | 98,6 | 97,4 | |
4 | Глицерин | 0,9/1 | Щавелевая кислота | 0,3 | 97,4 | 96,1 | |
5 | Глицерин | 0,65/1 | Щавелевая кислота | 0,1 | 97,2 | 97,2 | |
6 | Глицерин | 0,65/1 | Щавелевая кислота | 1,0 | 97,5 | 97,5 | |
7 | Глицерин | 0,8/1 | Гипофосфит натрия | 0,6 | 97,0 | 93,8 | Контрольный |
8 | Глицерин | 0,65/1 | Гипофосфит натрия | 0,6 | 97,7 | 94,2 | Контрольный |
9 | Триэтаноламин | 0,4/1 | Гипофосфит натрия | 0,6 | 99,7 | 97,5 | Контрольный |
Состав, полученный по рецептуре примера 3, был опробован в производстве стеклохолста на промышленной линии. Стеклохолст отвечал требованиям НТД и имел параметры, приведенные в таблице 2.
Таблица 2 | |||||
Вес г/м2 | Количество клея на холсте % | Толщина мм | Разрывная прочность холста в сухом состоянии Н/50 мм | Разрывная прочность холста во влажном состоянии Н/50 мм | Воздухопроницаемость, л/м2c |
40,8 | 30,3 | 0,31 | 255 | 212 | 5142 |
Claims (1)
- Клеевая термосшиваемая бесформальдегидная водостойкая композиция для изделий из стекловолокна типа стеклохолста, включающая полимер полиакриловой кислоты, сшивающий агент, и катализатор, характеризующаяся тем, что в качестве катализатора используется щавелевая кислота в количестве, мас.%: 0,1-1,0, преимущественно 0,2-0,4, при этом в качестве полимера полиакриловой кислоты используется водный раствор полиакриловой кислоты, имеющей молекулярную массу в пределах 10000-1000, в качестве сшивающего агента используется полиол-глицерин или триэтаноламин, а соотношение полиакриловой кислоты и полиола соответствует мольному соотношению гидроксильных и карбоксильных групп в пределах от 0,4/1 до 0,9/1, преимущественно от 0,4/1 до 0,7/1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012132982/05A RU2499010C1 (ru) | 2012-08-02 | 2012-08-02 | Клеевая термосшиваемая бесформальдегидная водостойкая композиция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012132982/05A RU2499010C1 (ru) | 2012-08-02 | 2012-08-02 | Клеевая термосшиваемая бесформальдегидная водостойкая композиция |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2499010C1 true RU2499010C1 (ru) | 2013-11-20 |
Family
ID=49710113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012132982/05A RU2499010C1 (ru) | 2012-08-02 | 2012-08-02 | Клеевая термосшиваемая бесформальдегидная водостойкая композиция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499010C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2235746C2 (ru) * | 1995-06-22 | 2004-09-10 | Хенкель Коммандитгезельшафт Ауф Акциен | Композиция для склеивания, уплотнения и выполнения покрытий |
US6803439B2 (en) * | 2003-02-20 | 2004-10-12 | Johns Nanville International, Inc. | Fatty acid containing fiberglass binder |
RU2311437C1 (ru) * | 2003-11-24 | 2007-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени академика В.А. Каргина с опытным заводом" (ФГУП "НИИ полимеров") | Уф-отверждаемая клеевая композиция, оптическая считывающая головка с ее использованием и оптическое записывающее/воспроизводящее устройство, включающее оптическую считывающую головку |
-
2012
- 2012-08-02 RU RU2012132982/05A patent/RU2499010C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2235746C2 (ru) * | 1995-06-22 | 2004-09-10 | Хенкель Коммандитгезельшафт Ауф Акциен | Композиция для склеивания, уплотнения и выполнения покрытий |
US6803439B2 (en) * | 2003-02-20 | 2004-10-12 | Johns Nanville International, Inc. | Fatty acid containing fiberglass binder |
RU2311437C1 (ru) * | 2003-11-24 | 2007-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров имени академика В.А. Каргина с опытным заводом" (ФГУП "НИИ полимеров") | Уф-отверждаемая клеевая композиция, оптическая считывающая головка с ее использованием и оптическое записывающее/воспроизводящее устройство, включающее оптическую считывающую головку |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20080072008A (ko) | 유리-포름알데히드 페놀 수지 결합제 | |
US20210040293A1 (en) | Binding resin for nonwoven fabrics, in particular for manufacturing supports for bituminous membranes, a method for preparing it, and a nonwoven fabric obtained by using said resin | |
BRPI1101531A2 (pt) | composição aquosa aglutinante, e, método de tratar substratos com a composição aquosa aglutinante | |
MXPA01012941A (es) | Aglutinante de fenol/formaldehido y acido poliacrilico y proceso bajo en emisiones para producir el mismo. | |
JP7063634B2 (ja) | 架橋重合体の製造方法および吸水性樹脂の製造方法 | |
DE602006000280T2 (de) | Härtbare Zusammensetzung | |
ES2677697T3 (es) | Polímeros injertados derivados de ácido itacónico | |
KR20070073784A (ko) | 폴리에스테르 수지 바인더 | |
JP6550059B2 (ja) | フラン樹脂及びその製造方法、熱硬化性フラン樹脂組成物、硬化物、並びにフラン樹脂複合体 | |
RU2499010C1 (ru) | Клеевая термосшиваемая бесформальдегидная водостойкая композиция | |
JP7014485B2 (ja) | ポリビニルアルコール系相互貫入型ゲル | |
JP6418847B2 (ja) | ノニオン性多価アルコール含有結合剤 | |
JPWO2016043248A1 (ja) | 結合剤および水溶液 | |
US3704199A (en) | Production of coated fibers and coating composition | |
JP2011031523A (ja) | 木質ボード及びその製造方法 | |
US20060111002A1 (en) | Fiberglass nonwoven binder | |
JP6602611B2 (ja) | 結合剤 | |
EP2328967B1 (en) | Aqueous resin composition for mineral wool products | |
JP2016098285A (ja) | ノニオン性多価アルコール含有結合剤 | |
US2623030A (en) | Preparation of improved polymerizable unsaturated alkyd compositions | |
CA1046873A (en) | Hardenable sheet materials | |
JP4886046B2 (ja) | 強化湿潤破裂強度を持つフィルタ媒体用水性組成物 | |
CA3051999A1 (en) | Binder-consolidated textile fabric, method for its manufacture and its use | |
JP2007002204A (ja) | 水溶性接着剤 | |
RU2448123C1 (ru) | Способ получения жидких резольных фенолформальдегидных смол |