способ крепления резин друг к другу

Формула изобретения

Способ крепления вулканизованных резин на основе различных каучуков друг к другу путем нанесения на склеиваемые поверхности клея на основе полихлоропренового каучука и последующего контактирования поверхностей, отличающийся тем, что в качестве основы полихлоропренового клея используют наирит НТ или наирит ДП в сочетании с бутилфенолформальдегидной смолой в клее марки 88НТ или 88СА, перед нанесением на поверхность в клей дополнительно вводят модификатор - борат метилфосфита - в количестве 1-3 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.

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 отвержденнного 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 и огнестойкость 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 различных каучуков друг к другу путем нанесения на склеиваемые поверхности клея на основе полихлоропренового каучука и последующего контактирования поверхностей, причем в качестве основы полихлоропренового клея используют наирит НТ или наирит ДП в сочетании с бутилфенолформальдегидной смолой в клее марки 88НТ или 88СА, перед нанесением на поверхность в клей дополнительно вводят модификатор -борат метилфосфита - в количестве 1,0-3,0 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 час.

Клей 88НТ (ТУ 2252-033-45539771-2000), в состав которого входит (мас.ч.): полихлоропреновый каучук наирит НТ 100, бутилфенолформальдегидная смола 101К 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 101К 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 (ТУ-601781-73), наирит ДП (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).

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

В результате взаимодействия модификатора с макромолекулой полихлоропренового каучука происходит увеличение концентрации полярных групп и образование дополнительных химических связей при взаимодействии указанного 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 или увеличении указанных дозировок адгезионная прочность при склеивании снижается.

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-18) и хлоропренового каучука (Неопрен) 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 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). Огнестойкость клеевой композиции определяли по методу определения стойкости к горению (ГОСТ 28157-89), путем ее предварительной отливки на ровную стеклянную поверхность и последующей сушки при комнатной температуре в течение суток до постоянного веса.

Были исследованы различные содержания модификатора в клеях марок 88НТ и 88СА (табл.1 и 2).

Способ иллюстрируется следующим примером.

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-18 и Неопрена 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 производилось 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 СКН-18 клеем марки 88НТ по прототипу составляет 0,46 МПа, а с использованием предлагаемого модификатора 1,39 МПа.

Таблица 1
Тип подложки	Прочность при сдвиге, МПа
Борат метилфосфита	Прототип клей 88НТ
Содержание модификатора, мас.ч. на 100 мас.ч. клея
1,0	2,0	3,0
СКИ-3	0,69	0,94	1,13	0,61
СКЭПТ-40	1,08	1,27	1,23	0,99
СКН-18	0,89	1,01	1,39	0,46
Неопрен	0,80	0,98	0,92	0,73
Огнестойкость
-	с/затухает	с/затухает	с/затухает	горит

Таблица 2
Тип подложки	Прочность при сдвиге, МПа
Борат метилфосфита	Прототип клей 88СА
Содержание модификатора, мас.ч. на 100 мас.ч. клея
1,0	2,0	3,0
СКИ-3	1,08	1,04	1,30	1,02
СКЭПТ-40	1Д2	1,29	1,17	0,70
Неопрен	1,10	1,18	1,22	1,00
Огнестойкость клеевой композиции
-	с/затухает	с/затухает	с/затухает	горит

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 указанного модификатора с подвижными аллильными атомами хлора в макромолекулах полихлоропренового каучука, что приводит к увеличению подвижности макромолекулы и более глубокой диффузии ее участков вглубь поверхности вулканизата.

Технико-экономический эффект, полученный от применения способа крепления, заключается в том, что его применение позволяет значительно повысить качество крепления изделий из вулканизованных рез

ин на основе различных каучуков, упростить процесс склеивания.