Термопластичная клеевая композиция с повышенной огнестойкостью

Изобретение относится к области получения и применения клеящих составов, используемых для склеивания металлов, стекла тканей, пластмасс, дерева и бумаги.

Известны клеевые композиции (клеи), представляющие растворы полимеров с различными добавками или без них.

Известны клеи БФ-2, БФ-4, состоящие из поливинилбутираля, резольной фенолформальдегидной смолы в растворителе - этиловом спирте [Клеи БФ-2, БФ-4. ГОСТ 12172-77].

Недостатками этих клеев являются: использование дефицитного первичного поливинилбутираля, использование технического этилового спирта, отсутствие наполнителей, что удорожает конечный продукт.

Известны также клеевые композиции, состоящие из резольной смолы и поливинилбутираля, где в качестве растворителя используют эфироальдегидную фракцию, являющуюся побочным продуктом при производстве этанола [Патент РФ на изобретение №2160756 «Клеевая композиция» от 23.11.1998 г].

Недостатками этих клеевых композиций являются: использование дефицитного первичного поливинилбутираля; отсутствие наполнителей, низкое содержание сухого остатка, большая длительность приготовления (4 часа), проведение процесса получения композиций при 60°С.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой являются клеевые композиции [Патент РФ №2439116 РФ «Клеевая композиция» от 10.01.2012 г.], состоящие из резольной смолы и поливинилбутираля и в качестве растворителя используют эфироальдегидную фракцию, являющуюся побочным продуктом при производстве этанола.

Недостатками клеевых композиций являются низкие значения огнестойкости и прочности на сдвиг.

Задача изобретения является создание клеевых композиций на основе отработавшего срок эксплуатации триплексного стекла (например, безопасных стекол наземного транспорта, которые представляют собой два слоя обычного стекла, между которыми помещена пленка поливинилбутираля) с получением клеевых соединений с низкой себестоимостью, повышенными значениями огнестойкости и прочности на сдвиг.

Поставленная задача достигается тем, что клеевая композиция содержит вторичный поливинилбутираль, стеклянный порошок, из отработавшего срок эксплуатации автомобильного триплексного стекла, полигидроксиэфир на основе 1,1-дихлор-2,2-(4,4-диокси)фенилэтилена формулы:

при следующем соотношении, компонентов масс. %:

Пример 1. В круглодонную колбу емкостью 500 см, снабженную механической мешалкой, помещают 15 г. (5 масс. %) поливинилбутиральной пленки, извлеченной из выброшенного автомобильного триплексного стекла, 15 г. (5 масс. %) полигидроксиэфира, добавляют 255 г. (85 масс. %) хлороформа. Включают мешалку и смесь перемешивают при комнатной температуре (20°С) в течение 60 минут. После гомогенизации раствора, добавляют 15 г. (5 масс. %) предварительно измельченного до 100-130 мкм.

стеклянного порошка, тоже полученного из отработавшего триплексного стекла. Перемешивают композицию в течение 30 минут. Полученной клеевой композицией склеивают различные материалы.

Пример 2. Композицию получают по примеру 1, только компоненты берут в следующих количествах: поливинилбутираль - 15 г. (5 масс. %), полигидроксиэфир - 15 г. (5 масс. %), стеклянный порошок - 30 г. (10 масс. %), хлороформ - 240 г. (80 масс. %).

Пример 3. Композицию получают по примеру 1, только компоненты берут в следующих количествах: поливинилбутираль - 15 г. (5 масс. %), полигидроксиэфир - 15 г. (5 масс. %), стеклянный порошок - 60 г. (20 масс. %), хлороформ - 210 г. (70 масс. %).

Пример 4. Композицию получают по примеру 1, только компоненты берут в следующих количествах: поливинилбутираль - 16,5 г. (5,5 масс. %), полигидроксиэфир - 16,5 г. (5,5 масс. %), стеклянный порошок - 75 г. (25 масс. %), хлороформ - 192 г. (64 масс. %).

Пример 5. Композицию получают по примеру 1, только компоненты берут в следующих количествах: поливинилбутираль - 18 г. (6 масс. %), полигидроксиэфир - 18 г. (6 масс. %), стеклянный порошок - 90 г. (30 масс. %), хлороформ - 174 г. (58 масс. %).

В вышеприведенных примерах использовали: вторичный поливинилбутираль с молекулярной массой ≈ 130000-140000, стеклянный порошок - размер частиц - 100-130 мкм, насыпная плотность - 1,278 г/см³, полигидроксиэфир с молекулярной массой ≈ 35000-60000.

В таблице приведены значения предела прочности и огнестойкости композиций.

Огнестойкость оценивалась по методу кислородного индекса на литьевых образцах размерами 100×10×4 мм (ГОСТ 21793-76. Пластмассы. Метод определения кислородного индекса). Для этого, образцы композиций высушивались и измельчались на лабораторной мельнице.

Значения предела прочности (с) при сдвиге определены на стальных пластинках, склеенных разработанными и известными клеевыми композициями. На подготовленные по ГОСТ 12172 - 77 образцы наносилась клеевая композиция соответствующего состава. Расход клея -100 г (считая на сухое вещество) на 1 м². Образцы склеивают при 170°С и давлении 15 кгс/см². Время выдержки склеивания 1,5 часа. Затем образцы охлаждают и после 16 часов с момента склеивания подвергают испытаниям.

Таблица

Сравнительная характеристика известных и разработанного клеев

Технический результат изобретения заключается в получении термопластичных клеевых композиций, обладающих улучшенными значениями огнестойкости (кислородного индекса), прочностными характеристиками и адгезии по сравнению с известными.