способ крепления резин друг к другу

Классы МПК:C09J5/04 включающие раздельное нанесение клеящих компонентов на разные поверхности, подлежащие склеиванию 
C09J111/00 Клеящие вещества на основе гомополимеров или сополимеров хлоропрена
C09J161/10 продуктов феноло-формальдегидной конденсации
C08K5/18 с ароматически связанными аминогруппами
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-06-16
публикация патента:

Изобретение относится к способу крепления вулканизованных резин друг к другу и может быть использовано в резиновой промышленности. Способ крепления вулканизованных резин на основе одного каучука друг к другу состоит в нанесении на склеиваемые поверхности клея на основе полихлоропренового каучука и последующего контактирования поверхностей. При этом используют клей марки 88НТ или 88СА на основе полихлоропренового каучука найрит НТ или найрит ДП в сочетании с бутилфенолформальдегидной смолой. При этом перед нанесением на поверхность в клей дополнительно вводят модификатор, представляющий собой орто-фенилендиамин, в количестве 0,5-3,0 мас.ч. на 100 мас.ч. клея и после нанесения клея осуществляют сушку клеевой пленки при комнатной температуре в течение 1-2 мин. Контактирование склеиваемых поверхностей проводят под грузом в течение 24 час. Склеивают резины на основе СКИ-3, СКЭПТ-40, СКН-18, неопрена. Технический результат состоит в обеспечении повышенной прочности клеевого шва при креплении вулканизованных резин друг с другом и упрощении технологии склеивания. 2 табл.

Изобретение относится к способу крепления вулканизованных резин друг к другу и может быть использовано в резиновой промышленности.

Известен способ склеивания и герметизации резин путем нанесения на склеиваемые поверхности клеящего материала - азотсодержащих моноакрилатов с добавкой инициатора полимеризации с последующим контактированием поверхностей в анаэробных условиях, в качестве азотсодержащих моноакрилатов применяют продукт конденсации эфиров акриловых кислот и моно-, ди- или триалканоламинов (Авторское свидетельство СССР № 378401, кл. C09J 5/00; Опубл. 18.04.73).

Однако данный способ, хотя и обеспечивает высокую прочность при склеивании изделий из резины, предназначен для склеивания изделий в анаэробных условиях, что усложняет технологию.

Известен способ склеивания различных материалов клеями на основе эпоксидных смол с отвердителями при использовании радиационной обработки отвержденного клеевого соединения, в состав которых дополнительно вводят пластификатор (Авторское свидетельство СССР № 2148593, кл. C09J 5/00; Опубл. 10.05.00).

Однако данный способ требует подвергать склеиваемые детали радиационной обработке умеренными дозами, что приводит к усложнению процесса склеивания.

Известен способ склеивания и герметизации резин путем нанесения на склеиваемые поверхности клеящего материала - олигоэфиракрилатов с добавкой инициатора полимеризации с последующим контактированием поверхностей в анаэробных условиях (Авторское свидетельство СССР № 378402, кл. C09J 5/00; Опубл. 18.04.73).

Однако данный способ, хотя и обеспечивает высокую прочность при склеивании изделий из резины, предназначен для склеивания изделий в анаэробных условиях, что усложняет склеивание.

Наиболее близким является способ крепления резин друг к другу и к металлам путем нанесения на склеиваемые поверхности полимеризующихся мономеров и последующего контактирования склеиваемых поверхностей. В качестве полимеризующегося мономера применяют 2-метил-4-галоидгексатриены-1,3,5 один или с добавкой инициатора радикального типа, или с растворенными в них собственными полимерами или полихлоропреном (Авторское свидетельство СССР № 426490, кл. C09J 5/00; Опубл. 15.09.75).

Однако данный способ, хотя и обеспечивает достаточно высокую прочность при склеивании изделий из вулканизованной резины, требует дополнительного прогрева образцов при высокой температуре.

Задача: разработка способа крепления резин друг к другу, обеспечивающего повышенную прочность клеевого шва на границе резина-клей.

Техническим результатом является обеспечение повышенной прочности клеевого шва при креплении вулканизованных резин друг с другом, упрощение технологии склеивания.

Поставленный технический результат достигается тем, что по способу крепления вулканизованных резин на основе одного каучука друг к другу путем нанесения на склеиваемые поверхности клея на основе полихлоропренового каучука и последующего контактирования поверхностей, причем используют клей марки 88НТ или 88СА на основе полихлоропренового каучука наирит НТ или наирит ДП в сочетании с бутилфенолформальдегидной смолой, при этом перед нанесением на поверхность в клей дополнительно вводят модификатор, представляющий собой орто-фенилендиамин, в количестве 0,5-3,0 мас.ч. на 100 мас.ч. клея, после нанесения клея осуществляют сушку клеевой пленки при комнатной температуре в течение 1-2 мин и контактирование склеиваемых поверхностей проводят под грузом в течение 24 час.

Клей 88НТ (ТУ 2252-033-45539771-2000), в состав которого входит (мас.ч.): полихлоропреновый каучук наирит НТ - 100, бутилфенолформальдегидная смола 101 К - 90, оксид цинка - 5, оксид магния - 12, тиурам - 2, органический растворитель - 800. В качестве растворителя используют смесь нефраса и этилацетата в соотношении 1:1.

Клей 88СА (ТУ 381051760-89), в состав которого входит (мас.ч.): полихлоропреновый каучук наирит ДП - 90, бутилфенолформальдегидная смола 101 К - 90, оксид цинка - 5, оксид магния - 11, вода - 3 и органический растворитель - 800. В качестве органического растворителя используют смесь нефраса и этилацетата в соотношении 1:1.

Полихлоропреновые каучуки наирит НТ с высокой скоростью кристаллизации (ТУ 601781-73), наирит ДП со средней скоростью кристаллизации (ТУ 6-01-1319-85), являются основными пленкообразующими в клеях-растворах.

Бутилфенолформальдегидная смола 101 К (ТУ 60004691277193-97).

Вулканизующая группа: оксид цинка (белила цинковые ГОСТ 202-84), оксид магния (жженная магнезия ГОСТ 844-79) использовались ранее в клеевых композициях (Кардашов Д.А., Петрова А.В. Полимерные клеи. М.: Химия, 1983).

Органический растворитель: смесь этилацетата (ГОСТ 8981-78) и нефраса (ТУ 3840167109-92).

Модификатор - орто-фенилендиамин (ТУ 6-09-0512-91) применяется в качестве отвердителя полимерных композиций.

В результате взаимодействия орто-фенилендиамина с макромолекулой хлоропренового каучука происходят увеличение концентрации полярных групп и образование дополнительных химических связей при взаимодействии аминосодержащего модификатора с подвижными аллильными атомами хлора в макромолекулах хлоропренового каучука, что способствует повышению прочности на границе резина-клей при креплении вулканизованной резины друг к другу.

Заявленные пределы количеств вводимого модификатора обусловлены тем, что при уменьшении указанных дозировок адгезионная прочность при склеивании снижается, при увеличении не происходит дальнейшего повышения прочности.

Способ крепления резин друг к другу осуществляется следующим образом.

В клей на основе полихлоропренового каучука перед нанесением на склеиваемые поверхности вводят рассчитанное количество модификатора и перемешивают содержимое 5-10 минут до получения однородной массы. Данный способ применяли для крепления вулканизованных резин на основе полиизопренового каучука (СКИ-3), этиленпропиленового каучука (СКЭПТ-40), бутадиеннитрильного каучука (СКН-18М) и хлоропренового каучука (Неопрен АС) друг к другу. Одноразовое нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 1-2 минут, после чего производились плотное прижатие склеиваемых поверхностей и выдерживание под грузом 2 кг в течение 24 часов.

Адгезию при сдвиге определяли на разрывной машине МРС- 250 (РТМ 1.2.126-88). Были исследованы различные содержания орто-фенилендиамина в клеях марок 88НТ и 88СА (табл.1 и 2).

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В клей марки 88НТ перед нанесением на склеиваемые поверхности вводят рассчитанное количество модификатора и перемешивают содержимое 5-10 минут до получения однородной массы. Данный способ применяли для крепления вулканизованных резин на основе СКИ-3, СКЭПТ-40, СКН-18М и Неопрен АС друг к другу. Одноразовое нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 1-2 минут, после чего производились плотное прижатие склеиваемых поверхностей и выдерживание под грузом 2 кг в течение 24 часов. После этого определяли предел прочности при сдвиге.

Пример 2. Получают клеевые соединения, как описано в примере 1, но в качестве клея используют клей марки 88СА.

Как видно из табл.1 и 2, предлагаемый способ крепления вулканизованных резин друг к другу обеспечивает высокие прочностные свойства клеевых соединений. Так, прочность клеевого шва при сдвиге при склеивании вулканизованной резины на основе СКИ-3 клеем марки 88НТ по прототипу составляет 0,61 МПа, а с использованием предлагаемого модификатора - 1,29 МПа.

Нами установлено, что причиной повышения адгезионных показателей при данном способе крепления является не только увеличение концентрации полярных групп при введении в состав клея модификатора, но и образование дополнительных химических связей при взаимодействии аминосодержащего модификатора с подвижными аллильными атомами хлора в макромолекулах хлоропренового каучука, что приводит к увеличению подвижности макромолекулы и более глубокой диффузии ее участков вглубь поверхности вулканизата.

Таблица 1
Тип подложки Прочность при сдвиге, МПа
Содержание модификатора, мас.ч. на 100 мас.ч. клея Контрольный пример клей 88НТ
0,51,0 2,03,0
СКИ-3 1,021,29 1,070,92 0,61
СКЭПТ-40 0,92 1,521,38 1,210,99
СКН-18М 0,961,56 1,271,18 0,46
Неопрен АС0,97 1,481,37 1,290,73

Таблица 2
Тип подложки Прочность при сдвиге, МПа
Содержание модификатора, мас.ч. на 100 мас.ч. клея Контрольный пример клей 88СА
0,51,0 2,0
СКИ-3 1,08 1,101,06 1,02
СКЭПТ-40 1,30 1,511,28 0,70
Неопрен АС1,14 1,211,11 1,02

Технико-экономический эффект, полученный от применения способа крепления, заключается в том, что его применение позволяет значительно повысить качество крепления изделий из вулканизованных резин на основе различных каучуков, улучшить технологические параметры процесса склеивания.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ крепления вулканизованных резин на основе одного каучука друг к другу путем нанесения на склеиваемые поверхности клея на основе полихлоропренового каучука и последующего контактирования поверхностей, отличающийся тем, что используют клей марки 88НТ или 88СА на основе полихлоропренового каучука наирит НТ или наирит ДП в сочетании с бутилфенолформальдегидной смолой, при этом перед нанесением на поверхность в клей дополнительно вводят модификатор, представляющий собой ортофенилендиамин, в количестве 0,5-3,0 мас.ч. на 100 мас.ч. клея, и после нанесения клея осуществляют сушку клеевой пленки при комнатной температуре в течение 1-2 мин и контактирование склеиваемых поверхностей проводят под грузом в течение 24 ч.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2385891

patent-2385891.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C09J5/04 включающие раздельное нанесение клеящих компонентов на разные поверхности, подлежащие склеиванию 

Патенты РФ в классе C09J5/04:
крепежное средство -  патент 2493188 (20.09.2013)
альдимины и альдиминсодержащие композиции -  патент 2489421 (10.08.2013)
адгезивная система и способ получения продукта на основе древесины -  патент 2458954 (20.08.2012)
альдимины, имеющие гидроксигруппы, и композиции, содержащие альдимины -  патент 2457199 (27.07.2012)
композиции для получения герметика для связывания поверхности без грунтовки со стеклом и пластиком -  патент 2440395 (20.01.2012)
способ склеивания теплонапряженных деталей из композиционных материалов -  патент 2428447 (10.09.2011)
способ изготовления древесных слоистых материалов при использовании быстроотверждающихся клеев при температуре окружающей среды -  патент 2413614 (10.03.2011)
способ склеивания резины с металлом -  патент 2400512 (27.09.2010)
способ крепления резин друг к другу -  патент 2395552 (27.07.2010)
способ крепления резин друг к другу -  патент 2385890 (10.04.2010)

Класс C09J111/00 Клеящие вещества на основе гомополимеров или сополимеров хлоропрена

Класс C09J161/10 продуктов феноло-формальдегидной конденсации

Класс C08K5/18 с ароматически связанными аминогруппами



Наверх