SU1694617A1

SU1694617A1 - Glue composition

Info

Publication number: SU1694617A1
Application number: SU894670393A
Authority: SU
Inventors: Виталий Федорович Матюшов; Людмила Васильевна Степаненко; Людмила Михайловна Сергеева; Виктор Васильевич Анохин; Валерий Иванович Стадник; Алла Павловна Строкань; Ольга Васильевна Ковтуненко
Original assignee: Институт химии высокомолекулярных соединений АН УССР; Киевский технологический институт легкой промышленности
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1991-11-30

Abstract

Изобретение относитс к полиуре- тановым кле м, предназначенным дл использовани в легкой, обувной, рези- но-технической, химической, автомобильной и др. отрасл х промышленности дл склеивани различных типов кож, тканей, резин, полимерных синтетических материалов и т.д. Изобретение позвол ет увеличить врем сохранени липкости до 35 мин и соответственно упростить технологию склеивани при высокой адгезионной прочности за счет использовани в композиции поли- уретанозого эластомера с мол.м. 60000- 20000 на основе толуилендиизоцианата и смеси поли-1,4-бутиленгликольадипината и бифункционального сложного аморфного полиэфира с мол.м. 800-2500, выбранного из группы, содержащей поли 1,3-бутиленг- ликоль-адипинат, полидиэтиленгликольади- пинат, поли-1,2-пропиленгликольадипинат и полиэтиленбутиленгликольадипинат при массовом соотношении - лиэфиров 100:2- 14. Клеева композици содержит, мас.ч.: полиуретановый эластомер 100; изоцйанат- ный отвердитель 1-10; органический растворитель 405-440.6 табл. &amp; ЁThe invention relates to polyurethane adhesives for use in the light, shoe, rubber, chemical, automotive, and other industries for bonding various types of leather, fabrics, rubber, polymer plastics, etc. The invention makes it possible to increase the preservation time of stickiness up to 35 minutes and, accordingly, to simplify the bonding technology with high adhesive strength due to the use of a polyurethane elastomer with mol.m. 60000 - 20000 based on toluene diisocyanate and a mixture of poly-1,4-butylene glycol adipate and a bifunctional amorphous polyester with mol.m. 800-2500 selected from the group consisting of poly 1,3-butylene glycol-adipate, polyethylene glycol adipate, poly-1,2-propylene glycol adipate and polyethylene butylene glycol adipate at a weight ratio of 100: 2 to esters. including: polyurethane elastomer 100; iso-cyanate curing agent 1-10; organic solvent table 405-440.6. &amp; Yo

Description

Изобретение относитс к полиуретано- вым кле м и предназначаетс дл использовани в легкой, обувной, резино-технической, химической, автомобильной и др. отрасл х промышленности дл склеивани различных типов кож, тканей, резин, полимерных синтетических материалов и т.д.The invention relates to polyurethane adhesives and is intended for use in the light, footwear, rubber-technical, chemical, automotive, and other industries in the industry for bonding various types of leather, fabrics, rubber, polymeric synthetic materials, etc.

Цель изобретени - увеличение времени сохранени липкости, упрощение технологии склеивани при высокой адгезионной прочности.The purpose of the invention is to increase the stickiness time, to simplify bonding technology with high adhesive strength.

В качестве сложного бифункционального кристаллизующегос полиэфира полиуретановый эластомер содержит поли-1,4-бутиленгликольадипинат ММAs a complex bifunctional crystallizing polyester, a polyurethane elastomer contains poly-1,4-butylene glycol adipate MM

1700-3000, в качестве сложного бифункционального аморфного полиэфира М.М. 800-2500 содержит полидиэтиленгликольа- дипинат, поли-1,2-пропиленгликольадипинат или полиэтиленбутиленгликольадипинат.1700-3000, as a complex bifunctional amorphous polyester M.M. 800-2500 contains polydiethylene glycol dipipate, poly-1,2-propylene glycol adipate or polyethylene butylene glycol adipate.

В качестве изоцианатного компонента используетс толуилендиизоцианат с соотношением 2,4-/2,6-изомеров 65:35,Toluene diisocyanate with a ratio of 2,4- / 2,6-isomers of 65:35 is used as the isocyanate component.

В качестве изоцианата в композиции могут быть использованы полиизоцианат Б, трифенилметантриизоцианат в дихлорэтане (Лейконат), Десмодур - продукт на основе дифенилметандиизоцианата.Polyisocyanate B, triphenyl methane triisocyanate in dichloroethane (Leukonat) can be used as an isocyanate in the composition, Desmodur is a product based on diphenylmethane diisocyanate.

OsOs

22

О ABOUT

В качестве органического растворител могут использоватьс этилацетат, метилэ- тилкетон, диметилформамид и пр.Ethyl acetate, methyl ethyl ketone, dimethylformamide, etc. can be used as the organic solvent.

В табл. 1 приведены характеристики полиэфиров , используемых при получении по- лиуретановых эластомеров.In tab. 1 shows the characteristics of polyesters used in the preparation of polyurethane elastomers.

Дл достижени указанного в таблице 1 содержани влаги в полиэфире их высушивают при 90-100°С в вакууме 1-2 мм рт.ст.To achieve the moisture content in polyester specified in Table 1, they are dried at 90-100 ° C in a vacuum of 1-2 mm Hg.

Синтез ПЗУ осуществл ли преимущественно при добавлении катализатора - дибу- тилдилаурата олова, поскольку в его отсутствие необходимо было значительно увеличивать продолжительность реакции.The synthesis of ROMs was carried out mainly with the addition of the catalyst dibutyl dilaurate tin, since in its absence it was necessary to significantly increase the reaction time.

Дл приготовлени кле использовали как ПЗУ с концевыми гидроксильными группами , так и полиуретаны с концевыми изо- цианатными группами. В первом случае соотношение реагирующих групп NCO:OH составл ло 0,98:1,00, во втором - 1,02:1,00.For the preparation of glue, both ROM with hydroxyl end groups and polyurethanes with terminal isocyanate groups were used. In the first case, the ratio of reactive NCO: OH groups was 0.98: 1.00, in the second - 1.02: 1.00.

Полиуретановые эластомеры получали по общей методике (например, дл варианта получени ПЗУ с концевыми ОН- группами на основе смеси ПБА и ПДА в соотношении 100:5 мас.ч. соответственно при отношении МСО:ОН 0,98:1,00).Polyurethane elastomers were prepared according to the general procedure (for example, for the production of ROM with terminal OH groups based on a mixture of PBA and PDA in a ratio of 100: 5 parts by weight, respectively, in the ratio MCO: OH 0.98: 1.00).

В 3-горлый реактор, снабженный термометром и мешалкой, помещают 69,62 г ПБА мол.м. 1890 и 3,27 г ПДА мол.м. 800 и перемешивают их в течение 15-30 мин при нагревании на масл ной бане при 90- 100°С. Отдельно готов т смесь 6,98 г ТДИ (толуилендиазоцианат) и 0,16 г дибутилди- лаурата олова (из расчета 0,2 мас.% катализатора от количества получаемого ПЗУ). Предварительно подогрев колбу с этой смесью на масл ной бане, выливают изоци- анатный компонент.в реактор. Реакционную смесь перемешивают при нагревании в течение 2-3 мин до сильного нарастани в зкости. Затем быстро выгружают полимер , помеща его между листами антиадгезионной бумаги, и далее выдерживают его в термостате при 95-110°С в течение 2-3 ч. Молекул рную массу синтезированных ПУЗ определ ют методом эксклюзионной хроматографии .In a 3-necked reactor equipped with a thermometer and a stirrer, 69.62 g of PBA mol.m. 1890 and 3.27 g PDA mol.m. 800 and mix them for 15–30 min while heating in an oil bath at 90-100 ° C. Separately, a mixture of 6.98 g of TDI (toluene diazocyanate) and 0.16 g of tin dibutyldylaurate (at the rate of 0.2 wt.% Of catalyst based on the amount of ROM obtained) is prepared. Preheating the flask with this mixture in an oil bath poured the isocyanate component into the reactor. The reaction mixture is stirred with heating for 2-3 minutes until a strong increase in viscosity occurs. Then the polymer is quickly discharged by placing it between sheets of release paper, and then it is kept in a thermostat at 95-110 ° C for 2-3 hours. The molecular weight of the synthesized PUS is determined by size exclusion chromatography.

В табл. 2 представлены синтезированные ПУЗ.In tab. 2 shows the synthesized PUS.

Дл получени кле готов т примерно 20%-ный раствор синтезированного ПУЗ в органическом растворителе и в раствор добавл ли отвердитель. Живучесть композиций составл ла в среднем 2 сут.For the preparation of glue, an approximately 20% solution of the synthesized PUS in an organic solvent is prepared and a hardener is added to the solution. The vitality of the compositions averaged 2 days.

Органический растворитель дл кле выбирают исход из требований минимальной токсичности дл условий различного типа предпри тий используют разрешенные в легкой и др. отрасл х промышленности растворители - этилацетат или смесь его с ацетоном (в соотношении 4:1).The organic solvent for the glue is chosen based on the minimum toxicity requirements for conditions of various types of enterprises. Solvents used in light and other industries are used: ethyl acetate or its mixture with acetone (4: 1 ratio).

В качестве отвердител дл кле использовали промышленный продукт - полиизоцианат Б (ПИЦ), который позвол ет получать более стабильные результаты склеек в сравнении с отвердителем типа трифенилметантриизоцианата, используемым в известном способе. Выбор количест0 ва полиизоцианата осуществл ли опытным путем, учитыва технологические требовани (прочность шва, расход). В результате проведенных опытов установлен оптимальный интервал количества полиизоцианата:An industrial product, polyisocyanate B (PIC), was used as a hardener for glueing, which makes it possible to obtain more stable gluing results in comparison with a hardener of the type of triphenyl methane triisocyanate used in the known method. The selection of the amount of polyisocyanate was carried out experimentally, taking into account the technological requirements (weld strength, flow rate). As a result of the experiments, the optimal range of the amount of MDI

5 1,0-10,0 мас.ч. на 100 мас.ч. ПУЗ.5 1,0-10,0 wt.h. per 100 wt.h. HAVE.

В некоторых случа х, когда нет высоких требований к прочности склеивани материалов , в раствор ПУЗ отвердитель не ввод т .In some cases, when there are no high requirements for the strength of bonding materials, the hardener is not introduced into the solution of the CCP.

0 Склеивание образцов различных материалов проводили следующим образом.0 Gluing samples of various materials was carried out as follows.

Склеиваемые поверхности плотных или твердых материалов (резина, различного типа кожи, подошвенный полиуретан, термо5 эластопласты и др.) взъерошивали на алмазных кругах (или др. абразивных приспособлени х ). Ткани с крупно чеистым переплетением нитей, губчатые, мелко- или крупнопористые материалы не взъерошива0 ют. Клей нанос т в основном двум сло ми (толщина сло 0,1-0,2 мм). После первой намазки клеевые пленки подсушивают в течение 10 мин. Врем выдержки на воздухе после второй намазки определ ли опытнымThe bonding surfaces of dense or hard materials (rubber, various skin types, sole polyurethane, thermo-5 elasto-plastics, etc.) were tousled on diamond circles (or other abrasive devices). Fabrics with coarsely interlaced yarns, spongy, finely or large-pore materials do not ruffle. The adhesive is mainly applied in two layers (layer thickness 0.1-0.2 mm). After the first spreading, the adhesive films are dried for 10 minutes. Time exposure to air after the second spreading determined experienced

5 путем и, как правило, это составл ло от 20 до 40 мин. Затем образцы привод т в контакт , и прессуют в течение 2-3 мин. Затем под давлением 0,35-0,40 МПа. Размеры образцов и определение прочности склеива0 ни при расслаивании соответствуют требовани м.5 and, as a rule, this was between 20 and 40 minutes. The samples are then contacted and pressed for 2-3 minutes. Then, under the pressure of 0.35-0.40 MPa. The size of the specimens and the determination of the bonding strength 0 during delamination comply with the requirements.

Сущность изобретени подтверждаетс примерами.The invention is supported by examples.

Варианты составов полиуретановогоVariants of polyurethane compositions

5 кле сведены в табл. 3, прочностные свойства склеенных материалов - в табл. 4.5 glue are summarized in table. 3, the strength properties of glued materials - in Table. four.

Оптимальным временем сохранени липкости клеевых швов считали врем выдержки склеиваемых поверхностей, послеThe optimal time for preserving the adhesiveness of adhesive joints was considered to be the holding time of the glued surfaces, after

0 которого прочность склеивани была максимальной . Технологические требовани на обувных предпри ти х предусматривают увеличение времени сохранени липкости не менее чем до 20 мин и не более 50 мин0 which the bonding strength was maximum. Technological requirements for shoe companies provide for an increase in stickiness time not less than 20 minutes and not more than 50 minutes.

5 при сохранении или увеличении адгезионной прочности клеевых соединений.5 while maintaining or increasing the adhesive strength of adhesive joints.

Базовым объектом вл етс полиурета- новый клей на основе Десмоколла, используемый на отечественных обувных предпри ти х. Нанесенна на склеиваемыеThe base object is Desmokol's polyurethane-based glue used in domestic shoe companies. Applied to the glued

поверхности пленка этого кле тер ет липкость практически сразу после испарени растворител (в течение 3-4 мин), поэтому процесс склеивани возможен только после термического разогрева клеевых слоев дл придани им липкости.The surface of the film of this glue loses tack almost immediately after evaporation of the solvent (within 3–4 minutes), therefore the gluing process is possible only after thermal heating of the adhesive layers to make them sticky.

В табл. 5 и 6 представлены показатели соединений, помощью композиции по изобретению с использованием различных от- вердителей и органических растворителей. In tab. 5 and 6 show the performance of the compounds using the composition of the invention using various curing agents and organic solvents.

Claims

An invention adhesive composition comprising a polyurethane elastomer based on poly-1,4-butylene glycol adipate and toluene diisocyanate, an isocyanate curing agent and an organic solvent, characterized in that, in order to increase the time of stickiness of the adhesive joint, to simplify the process

bonding with high adhesion strength, it contains polyurethane elastomer with mol.m. as polyurethane elastomer. 60000-200000 based on a mixture of poly 1,4-butylene glycol adipate and a bifunctional complex amorphous polyester mol.m., 800-2500, selected from the group containing poly-1,3-butylene glycol adipate, polydiethylene glycol adipate, poly-1,2 propylene glycol adipate and polyethylene butyl glycol adipate, with a mass ratio of 100: 2-14 polyesters with the following ratio of components, parts by weight:

Polyurethane

elastomer100

Isocyanate

hardener1-10

Organic

solvent405-440

Table 1

Note - the number of PUE and examples of adhesives correspond to the numbers of the synthesized PUZs presented in Table 2;

2- ThreePhenylmethanethiisocyanate used in prototype

3- control compositions of PU glue;

- a basic example of the composition of PU glue, salt solder as G) - imported Desmokoll - 00.

T a b l i

in table 3;

2- ar - adhesive failure, cr - cohesionally destruction, cf - mixed destruction;

3- kirsa article 68С2;

k - polyurethane plantar or monolithic art. 3112-У4;

5-monolithic rubber type 6U1-1, VB-2 - synthetic leather brands

CK-S, Clarino or Urethanesk - T (haberdashery or shoe);

6- natural leather domestic type

7- porous-monolithic PVC Ethereal type Et35 - polyurethane foam (PRU) of the hard brand SPU-327;

S - haberdashery film GV-PPU brand SPU-215-EZ; 9 - control compositions of polyurethane curs.

Non polyurethane elastomers correspond to the numbers of synthesized PUE, presented in table 2.

Ta bl and c a 6

The numbers of EIR correspond to the numbers of EIR of Table 2.

Table 5