[1]Изобретение относится к клеевой композиции на основе хлорсодержащих каучуков и низкоплавкого сополимера этилена с винилацетатом, используемой для проклеивания швов защитных костюмов, плащей, палаток, спальных мешков, изготовленных из прорезиненных материалов.
[2]Известна клеевая композиция, включающая сополимер этилена с винилацетатом с содержанием звеньев винилацетата 26-30 мас.ч., уретановый каучук, каолин и адгезионную добавку - глицериновый эфир канифоли, модифицированной фумаровой кислотой, глицериновый эфир гидрированной канифоли и дополнительно стабилизатор - эфир 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионовой кислоты (пат.RU №2099380, МПК C09J 123/08, опубл. 20.12.1997 г.).
[3]Недостатками известной клеевой композиции являются сложный состав, необходимость предварительного размельчения и размягчения уретанового каучука и высокая температура смешения компонентов - 120-140°C. Клеевая композиция предназначена для склеивания деталей мебели и не может быть использована для изготовления изделий из прорезиненных материалов.
[4]Наиболее близкой по технической сущности является клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит НТ, бутилформальдегидную смолу 101 К, тиурам, оксид цинка, оксид магния, органический растворитель, представляющий собой смесь этилацетата и нефраса, дополнительно содержит в качестве модификатора фосфорборсодержащий метакрилат при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: полихлоропреновый каучук наирит НТ - 100,0, бутилформальдегидная смола 101 К - 90,0, тиурам - 2,0, оксид цинка - 5,0, оксид магния - 12, указанный органический растворитель - 800,0, фосфорборсодержащий метакрилат - 1,0-10,0 (пат.RU №2435817, МПК C09J 111/00, опубл. 10.12.2011 г.).
[5]Недостатком известной клеевой композиции является повышенная жесткость отвержденного клея из-за наличия в его составе бутилфенол-формальдегидной смолы, что препятствует использованию клеевой композиции для проклеивания швов изделий, изготовленных из прорезиненных материалов.
[6]Задачей предлагаемого изобретения является создание клеевой композиции для проклеивания швов изделий, изготовленных из прорезиненных материалов, обладающих огне- и химзащитными свойствами, обеспечение высокой прочности связи между склеиваемыми деталями изделий, сохранение огне- и химзащитных свойств в зоне соединения деталей изделий.
[7]Поставленная задача решается тем, что клеевая композиция, включающая полихлоропреновый каучук наирит НТ и органический растворитель, представляющий собой смесь нефраса С280/120 и этилацетата, дополнительно содержит хлорированный бутилкаучук, низкоплавкий сополимер этилена с винилацетатом, взятые в соотношении полихлоропреновый каучук наирит НТ: хлорированный бутилкаучук: сополимер этилена с винилацетатом =(1:5:2)-(1:5:2,5), наполнитель диоксид кремния, вулканизующие агенты - альтакс и молекулярный комплекс резорцина с уротропином РУ-Д, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: полихлоропреновый каучук (ПХП) - 22,0-24,0, хлорированный бутилкаучук (ХБК) - 110,0-120,0, сополимер этилена с винилацетатом (сэвилен) - 44,0-60,0, диоксид кремния - 10,5-11,5, альтакс - 0,5-0,6, РУ-Д - 5,4-5,6, смесь нефраса С280/120 - 590-794 и этилацетата - 295-397.
[8]Массовая доля сухого остатка в клеевой композиции - (20±2) %.
[9]Отличительным признаком предлагаемой клеевой композиции является наличие в ее составе хлорбутилового каучука и низкоплавкого сополимера этилена с винилацетатом в сочетании с полихлоропреновым каучуком, наполнителем диоксидом кремния, вулканизующими агентами - альтаксом и молекулярным комплексом резорцина с уротропином РУ-Д, обеспечивающими высокую адгезию клеевой композиции к прорезиненным материалам, прочность склеивания деталей изделий из этих материалов, устойчивость проклеенных швов к воздействию открытого пламени, высококонцентрированных паров аммиака и хлора, концентрированных растворов кислот и щелочей.
[10]Полихлоропреновый каучук наирит НТ (ТУ 601781-73) является основным пленкообразующим компонентом клеевой композиции, обеспечивающим когезионную прочность клея.
[11]Хлорированный бутилкаучук ХБК-139 (ТУ 2294-096-05766801-2000), твердость по Муни МБ 125°C - 41 ед. Муни, массовая доля хлора - 1,2%, совулканизуется с полихлоропреновым каучуком, обеспечивает химическую стойкость, повышает огнестойкость клеевой композиции.
[12]Низкоплавкий высокомолекулярный каучукоподобный продукт сополимеризации этилена с винилацетатом (сэвилен) представляет собой эластичное вещество белого цвета, без запаха. Сэвилен, выбранный из группы базовых марок 11708-210, или 11808-340, или 11908-125, с температурой размягчения 30-90°C, плотностью 0,948-0,959 г/см3, хорошо совмещается с каучуками и наполнителями, устойчив к воздействию растворов кислот и щелочей.
[13]Диоксид кремния (ГОСТ 18307-78) - порошок белого цвета, наполнитель и загуститель клеевой композиции.
[14]Вулканизующие агенты альтакс и молекулярный комплекс резорцина с уротропином РУ-Д обеспечивают максимальное количество поперечных сшивок хлорсодержащих каучуков (Федюкин Д.Л., Махлис Ф.А. Технические и технологические свойства резин. М.: Химия, 1985).
[15]Органические растворители: нефрас С280/120 (ТУ 38.401-67-108-92); этилацетат (ГОСТ 8981-78). Для растворения клеевой композиции используют смесь нефраса С280/120 и этилацетата в соотношении 2:1.
[16]Примеры приготовления клеевой композиции.
[18]В бункер резиносмесителя ГТЛ-2, нагретого до 50°С, загружают компоненты клеевой композиции - хлорированный бутилкаучук (ХБК) в количестве 100,0 г, полихлоропреновый каучук наирит НТ (ПХП) - 20,0 г, сэвилен - 36,0 г, диоксид кремния - 11,0 г, включают перемешивание и продолжают нагревание, при этом температура в резиносмесителе поднимается до 95°C, продолжительность перемешивания составляет 30 минут. Выключают пар и включают охлаждение резиносмесителя. Затем в охлажденную резиновую смесь добавляют при перемешивании вулканизующие агенты: альтакс - 0,6 г и молекулярный комплекс резорцина с уротропином РУ-Д - 5,6 г. Полученную клеевую композицию загружают в клеесмеситель двухвальный СМ-50, добавляют органический растворитель - смесь нефраса С280/120 (590 г) и этилацетата (295 г) и перемешивают до получения однородного раствора клеевой композиции.
[19]Соотношение ПХП: ХБК: сэвилен составляет 1:5:1,8. Массовая доля сухого остатка в клеевой композиции составляет 19,6%.
[21]По способу, указанному в примере 1, изготавливают клеевую композицию, включающую: хлорированный бутилкаучук - 110,0 г, полихлоропреновый каучук - 22,0 г, сэвилен - 44,0 г, диоксид кремния - 10,5 г, альтакс - 0,5 г, РУ-Д - 5,4 г, органический растворитель - смесь нефраса С280/120 (647 г) и этилацетата (323 г).
[22]Соотношение ПХП: ХБК: сэвилен составляет 1:5:2. Массовая доля сухого остатка в клеевой композиции составляет 19,8%.
[24]По способу, указанному в примере 1, изготавливают клеевую композицию, включающую: хлорированный бутилкаучук - 115,0 г, полихлоропреновый каучук - 23,0 г, сэвилен - 50,6 г, диоксид кремния - 11,5 г, альтакс - 0,5 г, РУ-Д - 5,6 г, органический растворитель - смесь нефраса С280/120 (692 г) и этилацетата (346 г).
[25]Соотношение ПХП: ХБК: сэвилен составляет 1:5:2,2. Массовая доля сухого остатка в клеевой композиции составляет 19,9%.
[27]По способу, указанному в примере 1, изготавливают клеевую композицию, включающую: хлорированный бутилкаучук - 120,0 г, полихлоропреновый каучук - 24,0 г, сэвилен - 60,0 г, диоксид кремния - 11,0 г, альтакс - 0,6 г, РУ-Д - 5,5 г, органический растворитель - смесь нефраса С280/120 (737,3 г) и этилацетата (368,6 г).
[28]Соотношение ПХП: ХБК: сэвилен составляет 1:5:2,5. Массовая доля сухого остатка в клеевой композиции составляет 20,0%.
[30]По способу, указанному в примере 1, изготавливают клеевую композицию, включающую: хлорированный бутилкаучук - 130,0 г, полихлоропреновый каучук - 26,0 г, сэвилен - 70,2 г, диоксид кремния - 11,0 г, альтакс - 0,6 г, РУ-Д - 5,6 г, органический растворитель - смесь нефраса С280/120 (794 г) и этилацетата (397 г).
[31]Соотношение ПХП: ХБК: сэвилен составляет 1:5:2,7. Массовая доля сухого остатка в клеевой композиции составляет 21,4%.
[32]Для проведения сравнительных испытаний были изготовлены пять вариантов клеевых композиций в соответствии с примерами 1-5 в цехе опытно-промышленного производства ОАО «КазХимНИИ» г.Казани.
[33]Клей представляет собой вязкую жидкость светло-серого цвета.
[34]Состав клеевой композиции (варианты) приведен в таблице 1.
[35]| Таблица 1 |
| Состав клеевой композиции (варианты) |
| Наименование компонентов | Содержание компонентов клеевой композиции в примерах, мас.ч. |
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Хлорированный бутилкаучук | 100,0 | 110,0 | 115,0 | 120,0 | 130,0 |
| Полихлоропрен наирит НТ | 20,0 | 22,0 | 23,0 | 24,0 | 26,0 |
| Сополимер этилена с винилацетатом (сэвилен) | 36,0 | 44,0 | 50,6 | 60,0 | 72,2 |
| Диоксид кремния | 11,0 | 10,5 | 11,5 | 11,0 | 11,0 |
| Альтакс | 0,6 | 0,5 | 0,5 | 0,6 | 0,6 |
| Молекулярный комплекс резорцина с уротропином РУ-Д | 5,6 | 5,4 | 5,6 | 5,5 | 5,6 |
| Нефрас | 590,0 | 647,0 | 692,0 | 737,3 | 794,0 |
| Этилацетат | 295,0 | 323,0 | 346,0 | 368,6 | 397,0 |
[36]Полученная клеевая композиция, нанесенная на полоски ткани из прорезиненного материала (проклеечные ленты), термоплавкая в своем исходном состоянии, использована для герметизации стачных ниточных швов, соединяющих детали защитной одежды, изготовленной из прорезиненных материалов.
[37]Герметизацию швов проводят горячим роликом или горячим воздухом, который подается на клеевой слой из сопла машины для герметизации швов горячим воздухом, и проклеечная лента автоматически прижимается специальным роликом к стачному шву. При этом клеевой слой расплавляется. После охлаждения клеевой слой трансформируется в неплавкое состояние и прочно скрепляет герметизирующую ленту с тканью.
[38]Результаты сравнительных испытаний стачных ниточных швов деталей изделий, изготовленных из прорезиненных материалов и проклеенных лентами с нанесенными на них вариантами клеевой композиции (таблица 1), представлены в таблице 2.
[39]| Таблица 2 |
| Результаты испытаний проклеенных швов изделий, изготовленных из прорезиненного материала |
| Наименование показателя | Результаты испытаний проклеенных швов при испытании клеевых композиций, приведенных в примерах, в сравнении с прорезиненным материалом |
| | Прорезиненный материал МТС | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Прочность связи между слоями при расслаивании, Н/см | - | 8,9 | 12,0 | 15,2 | 16,1 | 15,8 |
| Стойкость к воздействию открытого пламени, с | 8-10 | 8 | 9 | 10 | 10 | 10 |
| Стойкость к воздействию газообразных веществ, мин, аммиака (концентрация 690 мг/л), хлора (концентрация 3010 мг/л) | не менее 480, не менее 480 | 540 480 | 540 478 | 540 480 | 545 483 | 540 480 |
| Стойкость к воздействию жидких агрессивных сред, мин, серной кислоты (конц.96%), едкого натра (конц. 40%) | не менее 240, не менее 360 | 238 360 | 242 360 | 240 362 | 245 365 | 240 360 |
[40]Прочность связи между проклеенной лентой и швом, соединяющим детали изделия из прорезиненного материала, при расслаивании определяют на испытательной машине Schopper по ГОСТ 17317-88.
[41]Стойкость проклеенных швов изделий к воздействию открытого пламени определяют по ГОСТ Р 12.4.200-99.
[42]Стойкость проклеенных швов к воздействию газообразных веществ и агрессивных сред определяют по «Методике определения времени защитного действия средств индивидуальной защиты при воздействии паров химически опасных и агрессивных веществ» ОАО «КазХимНИИ».
[43]Данные, представленные в таблице 2, показывают, что использование клеевой композиции по предлагаемому изобретению для герметизации швов изделий, изготовленных из прорезиненного материала, обеспечивает высокую прочность связи между проклеечной лентой и швом, соединяющим детали изделия из прорезиненного материала.
[44]Наибольшую прочность связи между проклеечной лентой и прорезиненным материалом обеспечивает использование клеевых композиций, состав которых представлен в примерах 2, 3, 4 и 5. Заявленные соотношения хлорированных каучуков и сополимера этилена с винилацетатом (сэвилена) обусловлены тем, что при уменьшении содержания сэвилена в клеевой композиции прочность связи между проклеечной лентой и прорезиненным материалов снижается, при увеличении содержания сэвилена в клеевой композиции больше заявленного не происходит повышения адгезионной прочности.
[45]Зона соединения деталей защитной одежды с проклеечной лентой, содержащей клеевую композицию по предлагаемому изобретению, сохраняет устойчивость к воздействию открытого пламени, концентрированных токсичных паров аммиака и хлора, концентрированных растворов кислоты и щелочи на уровне показателей, характеризующих прорезиненный материал, из которого изготовлена защитная одежда.
[46]Клеевая композиция по предлагаемому изобретению может быть использована также для герметизации швов плащей, палаток, спальных мешков, изготовленных из прорезиненных материалов.
[47]Внедрение клеевой композиции по предлагаемому изобретению в промышленное производство намечено на первый квартал 2013 года.
