Результат интеллектуальной деятельности: КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к области получения клеевых композиций для склеивания сырых (невулканизованных) резин с металлами в процессе вулканизации при изготовлении резинометаллических конструкций в авиационной, автомобильной технике и судостроении. Известна клеевая композиция следующего состава, мас.%:

Трифенилметан -4,4’,4’’- триизоцианат 27,0

Этилацетат 73,0

(Каталог “Сырье для клеев” № 5.1.4.9. Август 1988 г. Лист технической информации Т.1.В фирмы “Вауеr”).

Недостатком клеевой композиции является невысокая прочность клеевого резинометаллического соединения (30-40 кгс/см²).

Наиболее близким по составу, взятым за прототип, является клей “Лейконат” следующего состава, мас.%:

Изоцианатное соединение -

4,4’,4’-триизоцианаттрифенилметан 20

Органический растворитель - дихлорэтан 80

(Д.А. Кардашов. Конструкционные клеи. М.: Химия, 1980, с. 137).

Указанный клей обеспечивает прочность клеевого резинометаллического соединения 40,0 кгс/см² однако был снят с производства из-за высокой токсичности растворителя - дихлорэтана (ПДК - 10 г/м³).

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание клеевой композиции для склеивания сырых (невулканизованных) резин на основе полярных и неполярных каучуков с металлами с повышенной прочностью клеевых соединений при отрыве и пониженной токсичностью.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложена клеевая композиция, включающая изоцианатное соединение и органический растворитель, которая в качестве изоцианатного соединения содержит полиизоцианат, а в качестве органического растворителя - толуол и диметилформамид при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиизоцианат 100-500

Толуол 20-300

Диметилформамид 3-50

Авторами установлено, что введение диметилформамида в клеевую композицию резко увеличивает прочностные характеристики клеевого соединения. При этом меняется и характер разрушения образцов: разрушение происходит по массиву резины, а не по клеевому соединению, что, очевидно, связано с влиянием диметилформамида, в присутствии которого идет реакция тримеризации изоцианатов (Еупр клеевой пленки при режиме вулканизции резины 143°-30’ увеличивается в 10 раз в присутствии диметилформамида).

При использовании в составе клеевой композиции только толуола прочность клеевых соединений составляет не более 25 кгс/см² при адгезионном характере разрушения, то есть разрушение происходит по клеевому соединению.

В качестве изоцианатсодержащего соединения были использованы: полиизоцианат (марки Б) по ТУ 111-03-375-75, представляющий собой смесь дифенилметандиизоцианата и полиизоцианатов большей молекулярной массы с массовой долей изоцианатных групп не менее 29,5% и вязкостью не более 2 мин, и полиизоцианатбиурет по ТУ 6-10-1475-75 с массовой долей изоцианатных групп 15-16% и вязкостью при 20°С 150-350 мПа·с.

Примеры осуществления

Пример 1

В емкость с мешалкой загружают 100 мас.ч. полиизоцианата марки Б,20 мас.ч. толуола и 3 мас.ч. диметилформамида и перемешивают при Т=20+5°С в течение 15-20 мин. Полученную клеевую композицию наносят на поверхность металла. В качестве металлической поверхности берут сталь 30ХГСА и алюминиевый сплав Д-16. В качестве резины берут резины на основе бутадиен-нитрильных и изопреновых каучуков.

Технология приготовления клеевой композиции по примерам 2-4 аналогична примеру 1. В примере 2 использован полиизоцианатбиурет, в примере 3 - полиизоцианат марки Б. Составы клеевой композиции по примерам 1-3 и прототипу приведены в таблице 1.

Предлагаемая клеевая композиция может использоваться для склеивания с металлами резин (в том числе и маслонаполненных) на основе неполярных каучуков, таких как бутадиеновый, бутадиен-стирольный, изопреновый, натуральный, и полярных каучуков, таких как бутадиен-нитрильный, хлоропреновый, и их смесей.

Прочностные характиристики (σ_отр.) представлены в таблице 2 при склеивании резины на основе полярного бутадиен-нитрильного каучука (СКН-40) и неполярного - изопренового каучука (СКИ) со сталью 30ХГСА (опескоструенной) и алюминиевым сплавом Д-16.

Таким образом, введение в клеевую композицию предлагаемого состава диметилформамида повышает прочностные характеристики клеевого соединения на 25-35%. Кроме того, предлагаемая клеевая композиция обладает пониженной по сравнению с прототипом токсичностью, так как значение ПДК толуола и диметилформамида не превышает 50 мг/м³.

Применение предлагаемой клеевой композиции позволит повысить надежность и ресурс работы клеевых резинометаллических соединений.