полимерная композиция клея-расплава (варианты)

Формула изобретения

1. Полимерная композиция клея-расплава, включающая сополимер этилена с винилацетатом, неорганический наполнитель и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что она в качестве сополимера этилена с винилацетатом содержит сополимер этилена с винилацетатом (I) и сополимер этилена с винилацетатом (II), имеющих разницу в содержании винилацетатных групп, равную 5-20%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сополимер этилена с винилацетатом (I) 20-64

Сополимер этилена с винилацетатом (II) 20-64

Неорганический наполнитель 5-18

Модифицирующая добавка 1-8

2. Полимерная композиция клея-расплава, включающая сополимер этилена с винилацетатом, неорганический наполнитель и модифицирующую добавку, отличающаяся тем, что она в качестве сополимера этилена с винилацетатом содержит сополимер этилена с винилацетатом (I) и сополимер этилена с винилацетатом (II), имеющих разницу в содержании винилацетатных групп, равную 5-20%, и дополнительно содержит третий сополимер этилена с винилацетатом (III) с содержанием 27-30% винилацетатных групп и показателем текучести расплава 15-30 г/10 мин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сополимер этилена с винилацетатом (I) 19-57

Сополимер этилена с винилацетатом (II) 19-57

Сополимер этилена с винилацетатом (III) 4-15

Неорганический наполнитель 8-17

Модифицирующая добавка-полиизоцианат 1-3

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к композициям на основе сополимера этилена с винилацетатом, которые могут быть использованы в качестве адгезионных слоев в покрытиях, наносимых на металлические изделия, в частности трубы.

Известна полимерная композиция клея-расплава, содержащая сополимер этилена, наполнитель - слюду молотую и модифицирующую добавку, которая в качестве сополимера этилена содержит сополимер этилена с винилацетатом с содержанием 5-20% винилацетатных звеньев, в качестве модифицирующей добавки содержит олигомер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

слюда молотая 1-10

олигомер 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолина 0,5-4,0

сополимер этилена с винилацетатом с содержанием 5-20% винилацетатных групп остальное

см. RU, патент 2016040, МПК C 09 J 123/06, 123/08, 1994.

Недостатком способа является недостаточный показатель адгезии к металлу.

Наиболее близкой к заявляемому объекту является полимерная композиция клея-расплава, содержащая сополимер этилена, неорганический наполнитель - мел, каолин или тальк, модифицирующую добавку и парафин, которая в качестве сополимера этилена содержит сополимер этилена с винилацетатом с содержанием 12-20% винилацетатных звеньев, а в качестве модифицирующей добавки содержит алкилфеноламинную или инденкумароновую смолу, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сополимер этилена с винилацетатом

с содержанием 12-20%

винилацетатных звеньев 20-60

неорганический наполнитель 30-70

алкилфеноламинная или инденкумароновая смола 2-15

парафин 1-10

см. RU, патент 2112004, МПК C 09 J 123/04, C 09 D 123/04.

Недостатком этого клея-расплава является низкий показатель адгезии к металлу и высокое катодное отслаивание.

Задачей изобретения является расширение арсенала полимерных композиций клея-расплава, увеличение показателя адгезии к металлу и снижение катодного отслаивания.

Техническая задача решается тем, что полимерная композиция клея-расплава, включающая сополимер этилена с винилацетатом, неорганический наполнитель и модифицирующую добавку, в качестве сополимера этилена с винилацетатом содержит сополимер этилена с винилацетатом (I) и сополимер этилена с винилацетатом (II), имеющих разницу в содержании винилацетатных групп, равную 5-20%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сополимер этилена с винилацетатом (I) 20-64

сополимер этилена с винилацетатом (II) 64-20

неорганический наполнитель 5-18

модифицирующая добавка 1-8

Техническая задача решается также тем, что полимерная композиция клея-расплава, включающая сополимер этилена с винилацетатом, неорганический наполнитель и модифицирующую добавку, в качестве сополимера этилена с винилацетатом содержит сополимера этилен с винилацетатом (I) и сополимер этилена с винилацетатом (II), имеющих разницу в содержании винилацетатных групп, равную 5-20%, и дополнительно содержит третий сополимер этилена с винилацетатом (III) с содержанием 27-30% винилацетатных групп и показателем текучести расплава 15-30 г/10 мин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

сополимер этилена с винилацетатом (I) 19-57

сополимер этилена с винилацетатом (II) 57-19

сополимер этилена с винилацетатом (III) 4-15

неорганический наполнитель 8-17

модифицирующая добавка – полиизоцианат 1-3

Решение технической задачи позволяет расширить арсенал полимерных композиций клея-расплава, повысить прочность адгезионного слоя к металлу и снизить скорость отслаивания при катодной поляризации.

Модифицирующие добавки, используемые в составе композиции клея-расплава по первому варианту:

- алкилфеноламинная смола марки “Октафор-N”;

- нефтеполимерная смола “Пиропласт-2” или “Эскорец”;

- высокомолекулярный ароматический амин марки “Полиамин Т” или “Ацетонанил Р”;

- N,N’--фенилендималеимид марки “Малеимид Ф”;

- полиизоцианат марки “Б”;

- глицериновый эфир канифоли;

- фенолоформальдегидная смола марки 101;

- смесь низкомолекулярного ароматического амина марки “Диамета X” и N,N’--фенилендималеимид марки “Малеимида Ф” в соотношении 1:1;

- смесь полиизоцианата марки “Б” и эпоксидной смолы марки ЭД-20 в соотношении 1,5:1;

- смесь алкилфеноламинной смолы марки “Октофор-N” и нефтеполимерной смолы марки “Пиропласт-2” в соотношении 1:2;

смесь высокомолекулярного ароматического амина марки “Ацетонанила Р” и дифенилолпропана в соотношении 3:1.

Модифицирующая добавка, используемая в составе композиции клея-расплава по второму варианту:

- Полиизоцианат марки “Десмодур ТТ” на основе димера 2,4-толуилендиизоцианата, массовое содержание изоцианатных групп 24%, производства фирмы Вауеr (Германия).

- Полиизоцианат марки Б на основе олигомерных производных 2,4’- и 4,4’-дифенилметандиизоцианата, 0,03% фенилизоцианата (ТУ 113-03-38-106-90) - маловязкая жидкость темно-коричневого цвета (=60-120 мПас). Массовая доля изоцианатных групп 29,5%, гидролизуемого хлора 0,23%. Производство Дзержинского завода химреактивов.

- Полиизоцианат марки "Tolonat" с массовым содержанием изоцианатных групп 29% на основе димера и тримера 2,4-толуилендиизоцианата, производство концерна "Рон-Пуленк" (Франция)

- Полиизоцианат марки “Суризон БП” на основе тримера 2,4-толуилендиизоцианата, блокированного фенолом. Массовое содержание блокированых изоцоцианатных групп 16%. Свободных 0,1%. Температура плавления 90°С.

В качестве наполнителя используют минеральный наполнитель:

- молотая слюда марки СМФ-125, ГОСТ 855-74;

- мел ГОСТ 23683-89;

- тальк ГОСТ 23683-89.

При приготовлении композиции используют два сополимера этилена с винилацетатом (I) и сополимера этилена с винилацетатом (II), которые имеют разницу в содержании винилацетатных звеньев, равную 5 - 20%.

Сополимер этилена с винилацетатом СЭВА (I) и сополимер этилена с винилацетатом СЭВА (II) могут быть следующих марок: 11306-075, 11104-030, 11507-375, 11708-1250.

Для лучшего понимания сущности изобретения приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1 (по первому варианту).

Берут сополимер этилена с винилацетатом (I) марки 11104-030 с содержанием винилацетатных групп 5% в количестве 20 мас.%, сополимер этилена с винилацетатом (II) марки 11306-075 с содержанием винилацетатных групп 10% в количестве 64 мас.%, с разницей винилацетатных групп 5%, наполнитель - молотую слюду в количестве 15 мас.ч. и модифицирующую добавку - алкилфеноламинную смолу марки “Октофор-N” в количестве 1 мас.%

Указанные компоненты загружают в смеситель линии грануляции пластмасс ЛГП-190, гомогенизируют при 160-170°С, а затем гранулируют.

Примеры конкретного выполнения 2-12 выполняют аналогично примеру 1. Составы композиций по первому варианту приведены в таблице 1.

В таблице 2 приведены показатели начальной адгезии, адгезии после 1000 часов выдержки в воде при температуре 20°С и 60С и катодное отслаивание при температуре 20°С и напряжении 1,5 В в течение 30 и 60 суток для всех композиций, описанных в таблице 1.

Пример 13 (по второму варианту).

Берут сополимер этилена с винилацетатом (I) марки 11104-030 с содержанием винилацетатных групп 5% в количестве 19 мас.%, сополимер этилена с винилацетатом (II) марки 11306-075 с содержанием винилацетатных групп 10% в количестве 57 мас.% с разницей винилацетатных групп 5%, сополимер этилена с винилацетатом (III) марки 11808-1750 с содержанием винилацетатных групп 27% и показателем текучести расплава 15 г/10 мин, в количестве 11 мас.%, наполнитель - молотую слюду в количестве 10 мас.% и модифицирующую добавку - полиизоцианат марки “ДесмодурТТ” на основе димера 2,4-толуилендиизоцианата в количестве 3 мас.%.

Примеры 14-18 аналогичны примеру 13.

В таблице 3 приведены составы композиции по второму варианту.

В таблице 4 приведены показатели начальной адгезии, адгезии после 1000 часов выдержки в воде при температуре 20°С и 60°С и катодное отслаивание при температуре 20С и напряжении 1,5 В в течение 30 и 60 суток для всех композиций, описанных в таблице 3.

Формирование адгезии по первому и второму вариантам проводят на образцах, представляющих собой стальные пластины, на которые наносят адгезионную композицию при температуре 190-200С в течение 15 минут.

Адгезионную прочность связей определяют методом отслаивания образца от металла под углом 90° со скоростью 50 мм/мин.

О водостойкости адгезионных связей судят по адгезионной прочности при отслаивании после выдержки в воде в течение 1000 часов и при температурах 20°С и 60°С.

Стойкость образцов к катодному отслаиванию определяют в 3%-ном растворе хлористого натрия при температуре 20°С при напряжении 1,5 В в течение 60 суток.

Как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемый объект расширяет арсенал полимерных композиций клея-расплава, позволяет повысить адгезию к металлу и снизить катодное отслаивание.