ПОЛИУРЕТАНОВАЯ КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ
POLYURETHANE ADHESIVE COMPOSITION

Изобретение относится к клеевым полиуретановым композициям и может быть использовано для склеивания металлов, бетона, кожи, дерева и др.
Известно изобретение, относящиеся к способу получения клея на основе диизоцианата и эпоксидной смолы, который может использоваться для склеивания дерева, ткани, картона, см. RU Патент № 2218377, МПК C09J 175/08, 2003.
Адгезионная прочность такой клеевой композиции недостаточна, что не позволяет использовать ее для склеивания дерева.
Клеевая композиция на основе полиуретанового каучука, включающая уретановый каучук DESMOCOLL на основе сложных полиэфиров, растворитель, стабилизирующую добавку, на основе полиуретана, прехлорвиниловую смолу, эпоксидную смолу, полиамин алифатического ряда, полярный органический растворитель, см. RU Патент № 2271377, МПК C09J 175/06, 2006.
Однако данная композиция не позволяет достичь высоких значений прочности при склеивании металлов.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является полиуретановая клеевая композиция, включающая простой олигоэфир на основе окиси этилена и окиси пропилена и дополнительно содержит N,N,N.N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамин и отходы производства эластичного пенополиуретана, изоцианат и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
простой олигоэфир
17-28
N,N,N,N'-тетрагидроксипропиленэтилендиамин
33-57
отходы эластичного пенополиуретана
15-50
изоцианат
30-50
органический полярный растворитель
195-350,
см. RU Патент № 2139313, МПК C09J 175/08, 1999.
Адгезионная прочность данной клеевой композиции недостаточна, что не позволяет использовать ее для склеивания металлов.
Технической задачей изобретения является увеличение адгезионной прочности склеивания.
Техническая задача решается тем, что полиуретановая клеевая композиция, включающая полиуретан, изоцианат и органический полярный растворитель, согласно изобретению в качестве полиуретана содержит литьевой полиуретан или отходы производства литьевого полиуретана и дополнительно ε-капролактам при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.:
литьевой полиуретан или
отходы производства литьевого полиуретана
20-60
ε-капролактам
80-40
изоцианат
5-50
органический полярный растворитель
100-300
Решение технической задачи позволяет увеличить адгезионную прочность склеивания при отрыве в 2 раза, при сдвиге в 1,5 раза.
Согласно изобретению используют следующие компоненты: литьевой полиуретан марок СКУ-ОМ, СКУ-6, СКУ-ПФЛ-100 по ТУ 38.103137-78;
отходы литьевого полиуретана марок СКУ-ОМ, СКУ-6, СКУ-ПФЛ-100 по ТУ 38.103137-78 - это литники, выпрессовки, бракованные изделия, изделия вышедшие из эксплуатации;
ε-капролактам используют по ГОСТу 7850-86;
в качестве изоцианатного компонента композиция содержит 2,4-толуилендиизоцианат - продукт марки 102-Т по ТУ 113-03-331-79, смесь изомеров 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианата в соотношении 80:20 - продукт марки Т80 по ТУ 113-03-12-17-80, полиизоцианат марки Б - ПИЦ Б по ТУ 113-03-29-22-81 и т.п.;
органический полярный растворитель, например этилацетат по ГОСТу 8981-78, ацетон по ГОСТу 2603-79.
Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.
Пример 1. В емкость, снабженную мешалкой, загружают ε-капролактам и предварительно измельченные отходы литьевого полиуретана. Смесь перемешивают при 180°C в течение часа до полного растворения полиуретана. После охлаждения приливают при перемешивании полярный органический растворитель - этилацетат и далее вводят изоцианат - 102-Т.
Отверждение клеевого шва проводят при комнатной температуре. Определяют прочность клеевых соединений при равномерном отрыве и сдвиге через 3 суток соответственно ГОСТу 14760 и ГОСТу 14759-69.
Пример 2 и 3 аналогичны примеру 1, данные приведены в таблице.
Пример 4. В емкость, снабженную мешалкой, загружают ε-капролактам и предварительно измельченные отходы литьевого полиуретана. Смесь перемешивают при 180°C в течение часа до полного растворения полиуретана. После охлаждения приливают при перемешивании полярный органический растворитель - этилацетат и далее вводят изоцианат - Т 80/20.
Отверждение клеевого шва проводят при комнатной температуре. Определяют прочность клеевых соединений при равномерном отрыве и сдвиге через 3 суток соответственно ГОСТу 14760 и ГОСТу 14759-69.
Пример 5. В емкость, снабженную мешалкой, загружают ε-капролактам и предварительно измельченные отходы литьевого полиуретана. Смесь перемешивают при 180°C в течение часа до полного растворения полиуретана. После охлаждения приливают при перемешивании полярный органический растворитель - ацетон и далее вводят изоцианат - ПИЦ.
Отверждение клеевого шва проводят при комнатной температуре. Определяют прочность клеевых соединений при равномерном отрыве и сдвиге через 3 суток соответственно ГОСТу 14760 и ГОСТу 14759-69.
Составы полиуретановых клеевых композиций и адгезионная прочность склеивания приведены в таблице.
Таблица.
Состав и свойства композиции
Состав, мас.ч. и свойства
Примеры
композиции
1
2
3
4
5
Продукт деструкции:
8020
6040
4060
4060
4060
ε-капролактам
Отходы литьевого полиуретана
Изоцианат марок:
102-Т
5
15
25
Т 80/20
25
ПИЦ
40
Растворитель
100
Этилацетат
200
250
250
Ацетон
300
Предел прочности при отрыве, МПа (сталь-сталь)
3,5
40,9
24,8
21,4
18,8
Предел прочности при сдвиге, МПа (сталь-сталь)
5,0
15,3
13,8
12,9
12,5
Предел прочности при сдвиге, МПа (дерево-дерево)
15,3
22,3
17,3
15,1
14,8
Как видно из примеров конкретного выполнения, заявленная композиция позволяет увеличить адгезионную прочность склеивания при отрыве в 2 раза, при сдвиге в 1,5 раза и имеет меньшую себестоимость по сравнению с прототипом за счет использования в ее составе доступных и более дешевых компонентов, таких как литьевой полиуретан или отходы производства литьевого полиуретана и ε-капролактам, и сокращает загрязнение окружающей среды за счет утилизации отходов.