способ крепления резин друг к другу

Формула изобретения

Способ крепления вулканизованных резин друг к другу путем нанесения на склеиваемые поверхности клея на основе полихлоропренового каучука наирит НТ или наирит ДП в сочетании с бутилфенолформальдегидной смолой и модификатором, добавленным в клей марки 88НТ или 88СА перед нанесением его на поверхность с последующей сушкой клеевой пленки при комнатной температуре в течение 1-2 мин и контактированием склеиваемых поверхностей под грузом в течение 24 ч, отличающийся тем, что в качестве модификатора используют модифицированное базальтовое волокно размером 5-10 мкм в количестве 0,1-0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. клея, предварительно полученное путем обработки при температуре 80°С в течение 4 ч базальтового волокна смесью бората метилфосфита и триэтаноламина в массовом соотношении 1:2.

Описание изобретения к патенту

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. C69J 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, заключающийся в том, что на склеиваемые поверхности резин наносят клей на основе полихлоропренового каучука с последующим контактированием поверхностей. Используют наирит НТ или наирит ДП в сочетании с бутилфенолформальдегидной смолой в клее марки 88НТ или 88СА. Перед нанесением в клей дополнительно вводят 1-3 мас.ч. модификатора - бората метилфосфита - на 100 мас.ч. клея. Затем осуществляют сушку клеевой пленки при комнатной температуре в течение 1-2 мин и контактирование склеиваемых поверхностей проводят под грузом в течение 24 ч (Патент № 2401289, кл. C09J 5/00; опубл. 10.10.10).

Однако данный способ не обеспечивает достаточно высокую прочность при склеивании изделий из вулканизованной резины между собой.

Задача: разработка способа крепления резин друг к другу, обеспечивающего повышенную прочность при склеивании вулканизованной резины между собой.

Техническим результатом является повышение прочности при склеивании вулканизованной резины между собой.

Поставленный технический результат достигается тем, что по способу крепления вулканизованных резин друг к другу путем нанесения на склеиваемые поверхности клея на основе полихлоропренового каучука наирит НТ или наирит ДП в сочетании с бутилфенолформальдегидной смолой и модификатором, добавленным в клей марки 88НТ или 88СА перед нанесением его на поверхность с последующей сушкой клеевой пленки при комнатной температуре в течение 1-2 минут и контактированием склеиваемых поверхностей под грузом в течение 24 часов, в качестве модификатора используют модифицированное базальтовое волокно размером 5-10 мкм, в количестве 0,1-0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. клея, предварительно полученное путем обработки при температуре 80°С в течение 4 часов базальтового волокна смесью бората метилфосфита и триэтаноламина в массовом соотношении 1:2.

Клей 88НТ (ТУ2252-033-45539771-2000), 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 (жженая магнезия ГОСТ 844-79) использовалась 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).

Базальтовое волокно (ТУ 5769-001-14361167-2006) теплоизоляционное размером 5-10 мкм.

Борат метилфосфита представляет собой вязкую неокрашенную жидкость, хорошо растворимую в воде, диметилформамиде, ацетоне, спиртах (пат. № 2190697). Широко известен как ингибитор горения.

Триэтаноламин (ТУ 2423-061-05807977-2002) применяется для газоочистки при получении чистой углекислоты, в текстильной и цементной промышленности, в производстве смазочно-охлаждающих жидкостей, косметических товаров, товаров бытовой химии, как сырье в органическом синтезе.

Для модификации базальтового волокна предварительно получают смесь путем смешения бората метилфосфита и триэтаноламина в массовом соотношении 1:2 при комнатной температуре, которая представляет собой прозрачную вязкую массу светло-желтого цвета.

Модификацию базальтового волокна осуществляли путем его обработки смесью бората метилфосфита и триэтаноламина в массовом соотношении 1:2 при 80°С в течение четырех часов.

При использовании в клеевой композиции модифицированного базальтового волокна значительно повышаются адгезионные свойства клеевой композиции. В результате модификации волокон на их поверхности содержатся функциональные группы, способные вступать во взаимодействие с макромолекулой пленкообразующего полимера. Кроме того, повышение прочности сцепления клея с резиной происходит за счет эффекта «механического заклинивания» волокон в массиве склеиваемых вулканизованных резин. Кроме того, наблюдается повышение когезионной прочности клеевой пленки.

Этим объясняется повышение прочности при склеивании вулканизованной резины между собой.

Способ крепления резин друг к другу осуществляется следующим образом.

В клей на основе полихлоропренового каучука перед нанесением на склеиваемые поверхности вводят рассчитанное количество модифицированных базальтовых волокон 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. Осуществляли одноразовое нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушку клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 1-2 минут, после чего производилось 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 модифицированных указанных волокон в клеях марок 88НТ и 88СА (табл.1, 2).

Способ иллюстрируется следующим примером.

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

Пример 2. Получают клеевые соединения, как описано в примере 1, но в качестве клея используют клей марки 88СА. В качестве подложки используют вулканизованные резины на основе СКИ-3, СКН-18М и Неопрен АС (табл.2).

Как видно из табл.1, 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 Неопрен АС клеем марки 88НТ по прототипу составляет 0,98 МПа, а с использованием предлагаемого модификатора - 1,95 МПа.

Установлено, что причиной повышения адгезионных показателей клеевых композиций является увеличение когезионной прочности клеевой пленки при введении в состав модифицированных базальтовых волокон, а также их частичное проникновение в поверхностные слои резин.

Таблица 1
Тип подложки	Прочность при сдвиге, МПа
Содержание модификатора, мас.ч. на 100 мас.ч. клея	Прототип
0,1	0,3	0,5
СКЭПТ-40	1,50	1,55	1,53	1,27
Неопрен АС	0,49	1,95	1,38	0,98

Таблица 2
Тип подложки	Прочность при сдвиге, МПа
Содержание модификатора, мас.ч. на 100 мас.ч. клея	Прототип
0,1	0,3	0,5
СКИ-3	1,23	1,33	1,30	1,30
СКН-18М	0,67	0,74	0,77	-
Неопрен АС	1,61	2,03	1,40	1,22

Технико-экономический эффект, полученный от применения клеевой композиции, заключается в том, что ее применение позволяет значительно повысить качество крепления изделий из вулканизованной резины между собой.