Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗИН ДРУГ К ДРУГУ

Изобретение относится к способу крепления вулканизованных резин друг к другу и может быть использовано в резиновой промышленности.

Известен способ крепления резин на основе различных каучуков друг к другу путем нанесения на склеиваемые поверхности клея на основе натурального каучука и последующего контактирования поверхностей, причем перед нанесением на поверхность в клей дополнительно вводят модификатор, выбранный из ряда N-нитрозодифениламин, ортофенилендиамин или параоксидифениламин (Пат. РФ №2408640, C09J 107/00; опубл. 10.01.2011).

Однако в данном способе в качестве основы клеевой композиции содержится натуральный каучук.

Известен способ склеивания вулканизованных резин между собой, который заключается в одноразовом нанесении приготовленного клея на подготовленную поверхность резины, сушке клеевой пленки при комнатной температуре (20°С) в течение 1-2 минут и плотном прижатии склеиваемых поверхностей, причем в качестве клеевой композиции используют хлорированный натуральный каучук марки CR-20 в толуоле, эпоксидную диановую смолу ЭД-20 в количестве 5-15 мас.ч. и дополнительно в качестве модификатора ФБМ в количестве 3-10 мас.ч. (Пат. РФ 2435818, C09J 115/02; опубл. 10.12.2011).

Однако в данном способе в качестве основы клеевой композиции содержится натуральный каучук и сам способ требует предварительного получения модификатора и использования более сложной рецептуры.

Наиболее близким является способ получения самоклеящегося материала, который заключается в нанесении на алюминиевую подложку клеевой композиции, включающей 3,4-изопреновый каучук с содержанием винильных звеньев 83-88%, а также пластификатор - вазелиновое масло или низкомолекулярный полибутадиен, терпенфенольную смолу в качестве адгезионной добавки и растворитель - нефрас (Пат. РФ №2322470, кл. C09J 109/00; опубл. 20.04.2008).

Однако данный способ предназначен для склеивания алюминиевой фольги и алюминиевых сплавов.

Задача: разработка способа крепления резин друг к другу, обеспечивающего повышенную прочность склеивания вулканизованных резин друг с другом.

Техническим результатом является обеспечение повышенной прочности клеевого шва при креплении вулканизованных резин друг с другом, а также упрощение способа склеивания.

Поставленный технический результат достигается тем, что способ крепления вулканизованных резин друг к другу путем нанесения на склеиваемые поверхности клея на основе раствора изопренового каучука в нефрасе, при этом перед нанесением на поверхность в клей дополнительно вводят адгезионную добавку с последующей сушкой и контактированием поверхностей, причем в качестве изопренового каучука он содержит каучук марки СКИ-3, предварительно озонированный в течение 0,5-1,0 часа при комнатной температуре, в качестве адгезионной добавки - анилин в количестве 0,1 мас.ч. на 100 мас.ч. клея, и нанесение клея осуществляют в две стадии с сушкой клеевой пленки при комнатной температуре в течение 10 минут после нанесения первого слоя и в течение 1-2 минут после нанесения второго слоя.

Синтетический изопреновый каучук марки СКИ-3 (ТУ 2294-037-48158319-2003) является основным пленкообразующим в клеях-растворах.

Нефрас является органическим растворителем (ТУ 38.401-67-108-92).

Адгезионная добавка - анилин относится к классу азотсодержащих соединений (ГОСТ 5819-78). Известно его применение в производстве красителей, ускорителей вулканизации, а также в производстве полиуретанов, лекарственных средств и пестицидов (Николаев Ю.Т., Якубсон A.M., Анилин, М., 1984; Новикова Ю.А., «Химическая промышленность за рубежом», 1982, №2).

При озонировании указанного каучука и введении указанной адгезионной добавки значительно повышаются адгезионные свойства клеевой композиции. Это происходит за счет увеличения содержания в клеевой композиции функциональных групп, которые проявляют высокую адгезионную активность. Этим объясняется повышение прочности при склеивании вулканизованных резин между собой.

Заявленные временные пределы озонирования обусловлены тем, что при уменьшении времени озонирования происходит предварительная деструкция макромолекул каучука, вследствие чего адгезионная прочность при склеивании резин друг к другу снижается, увеличение времени озонирования не приводит к росту адгезионной прочности.

Способ крепления резин друг к другу осуществляется следующим образом.

Перед нанесением клея на основе раствора изопренового каучука и нефраса на склеиваемые поверхности указанный каучук предварительно озонировали при комнатной температуре в озонной камере при концентрации озона 5·10^-5. Данный способ применяли для крепления вулканизованных резин на основе изопренового каучука (СКИ-3), этиленпропиленового каучука (СКЭПТ-40), бутадиеннитрильного каучука (СКН-18М) и хлоропренового каучука (Неопрен АС) друг к другу. Осуществлялось двухразовое нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре в течение 10 минут после нанесения первого слоя и 1-2 минут после нанесения второго, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей и выдержка под грузом 2 кг в течение 24 часов.

Адгезию при сдвиге определяли на разрывной машине МРС-250 (РТМ 1.2.126-88). Было исследовано различное время - озонирования изопренового каучука (табл.1).

Способ иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. Перед нанесением клея на основе 5% раствора изопренового каучука марки СКИ-3 в нефрасе на склеиваемые поверхности, указанный каучук предварительно озонировали в течение 0,5 часа при комнатной температуре 23°C в озонной камере при концентраций озона 5-10^-5. Вместе с тем с целью повышения адгезионных свойств в процессе приготовления клеевых составов вводилась адгезионная добавка в количестве 0,1 масс.ч. на 100 масс.ч. клея, в качестве которой был выбран анилин.

Пример 2. Получают клеевые соединения как описано в примере 1, но каучук предварительно озонируется в течение 1 часа.

Данный способ применяли для крепления вулканизованных резин на основе СКИ-3, СКЭПТ-40, СКН-18М и Неопрен АС друг к другу. Двухразовое нанесение приготовленного клея на подготовленную поверхность, сушка клеевой пленки при комнатной температуре 23°C в течение 10 минут после нанесения первого слоя и 1-2 минут после нанесения второго, после чего производилось плотное прижатие склеиваемых поверхностей и выдерживание под грузом 2 кг в течение 24 часов. После этого определяли предел прочности при сдвиге.

Как видно из табл.1, 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 СКЭПТ-40 клеем на основе изопренового каучука марки СКИ-3 по контрольному примеру составляет 0,31, а с использованием озонированного в течение 0,5 часа СКИ-3 при введении адгезионной добавки - 0,45 МПа (состав 1). Нами установлено, что причиной повышения адгезионных показателей клеевой композиции является реакционная способность макрорадикалов, образующихся при озонировании, а также взаимодействие этих радикалов с аминогруппой анилина, что приводит к упрочнению клеевой пленки.

Технико-экономический эффект, полученный от применения способа крепления, заключается в том, что его применение позволяет повысить прочность клеевого шва при креплении вулканизованных резин друг с другом, а также упростить технологию склеивания.