СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЛЕЕВОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ЛИПКИХ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ ЛЕНТ, СОДЕРЖАЩЕЙ ГИДРОКСИЛИРОВАННЫЕ 1,2-ПОЛИБУТАДИЕНЫ
METHOD OF OBTAINING ADHESIVE COMPOSITIONS FOR STICKY POLYVINYL CHLORIDE TAPES, WHICH CONTAINS HYDROXYLATED 1,2-POLYBUTADIENES

Изобретение относится к области получения клеевых составов, используемых для изготовления липких поливинилхлоридных (ПВХ) лент, предназначенных для приклеивания к различным поверхностям, и может быть использовано для изготовления ПВХ липкой ленты, предназначенной для обмотки газо- и нефтепроводов в качестве изолирующего и защитного покрытия, а также для ремонтных работ.
Одним из основных требований, предъявляемых к клею для изготовления поливинилхлоридной липкой ленты, является обеспечение высокой адгезии получаемой липкой ленты к поверхности металла.
Известны клеевые составы, применяемые для изготовления липких поливинилхлоридных лент, содержащие перхлорвиниловую смолу, канифоль сосновую, растворитель и другие ингредиенты [а.с. №423829, кл. С09J 7/00, опубл. 15.04.1974; а.с. №717118, кл. С09J 7/02, опубл. 25.02.1980; патент РФ №2196794, кл. С09J 127/24, опубл. 20.01.2003].
Недостатком указанных клеевых композиций является недостаточная адгезия полученной липкой ПВХ-ленты к стали.
Наиболее близким к предлагаемому клеевому составу является клей для липких лент [патент РФ №2244729, кл. С09J 127/24, опубл. 20.01.2005], содержащий перхлорвиниловую смолу, пластификатор, канифоль сосновую и наполнитель при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:
перхлорвиниловая смола - 25-30;
диоктилфталат - 33-55;
хлорированные α-олефины - 11-33;
канифоль сосновая - 6-8;
активированная смесь природного цеолита и оксида кальция - 0-7.
Недостатком данного клеевого состава является недостаточная адгезия полученной липкой ПВХ-ленты к поверхности стали, значение которой не превышает 5-6 Н/см, что не соответствует современным техническим требованиям, предъявляемым к липким лентам для изоляции трубопроводов.
Техническим результатом изобретения является увеличение адгезии липких поливинилхлоридных лент к стали.
Указанный технический результат достигается тем, что клеевая композиция для липких ПВХ-лент, содержащая перхлорвиниловую смолу, пластификатор - смесь диоктилфталата и хлорированных α-олефинов, сосновую канифоль дополнительно содержит гидроксилированный 1,2-полибутадиен или гидроксилированный синдиотактический 1,2-полибутадиен в количестве от 1 до 15 масс.ч. Используют гидроксилированный 1,2-полибутадиен со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000, степень гидроксилирования в гидроксилированном 1,2-полибутадиене составляет 2-27%. Клеевая композиция содержит компоненты, масс.ч.:
перхлорвиниловая смола - 25-30;
диоктилфталат - 45-55;
хлорированные α-олефины - 10-20;
канифоль сосновая - 4-8;
гидроксилированный 1,2-полибутадиен или
гидроксилированный синдиотактический 1,2-полибутадиен - 1-15.
В результате введения в клеевую композицию гидроксилированного 1,2-полибутадиена существенно увеличивается адгезия липких поливинилхлоридных лент к поверхности стали.
Гидроксилированный 1,2-полибутадиен получают окислением промежуточных диизобутилалюмопроизводных 1,2-полибутадиена в толуоле при температуре 20-50°С. Полимер выделяют из реакционной массы и сушат.
Клеевую композицию получают следующим образом.
В реактор, нагретый до 70-75°С, при перемешивании загружают 45-55 масс.ч. пластификатора диоктилфталата, 10-20 масс.ч. хлорированных α-олефинов и 4-8 масс.ч. сосновой канифоли (марка «А» ГОСТ 19113-84). После полного растворения канифоли вводят 25-30 масс.ч. перхлорвиниловой смолы марки ПСХ-ЛС и 1-15 масс.ч. гидроксилированного 1,2-полибутадиена или гидроксилированного синдиотактического 1,2-полибутадиена и продолжают перемешивание при температуре 70-75°С в течение 4-8 часов до получения однородной по составу клеевой массы.
Приготовленный таким образом клей наносят на поливинилхлоридную ленту вальцево-каландровым способом. Клей готовят на месте потребления непосредственно перед нанесением на ПВХ-ленту. Из полученной липкой поливинилхлоридной ленты готовят образцы для испытания по ТУ 2245-001-00203312-2003. Значение адгезии поливинилхлоридной ленты к стали определяют по ГОСТ Р 51164-98.
Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
В реактор, нагретый до 70-75°С, при перемешивании загружают, масс.ч.: ДОФ - 45; хлорированные α-олефины - 20; канифоль сосновая - 6. После растворения канифоли загружают 30 масс.ч. перхлорвиниловой смолы и 10 масс.ч. гидроксилированного 1,2-полибутадиена со среднемассовой молекулярной массой 105500 и степенью гидроксилирования 10% и перемешивают при температуре 70-75°С в течение 4-8 часов до получения однородной клеевой массы. Приготовленный таким образом клей наносят на поливинилхлоридную ленту. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 11,6 Н/см.
Пример 2.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 55, хлорированные α-олефины - 10, канифоль сосновая - 8, перхлорвиниловая смола - 25, гидроксилированный 1,2-полибутадиен - 10. Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного 1,2-полибутадиена - 54000, степень гидроксилирования - 18%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 11,9 Н/см.
Пример 3.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола 28, гидроксилированный 1,2-полибутадиен - 1. Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного 1,2-полибутадиена - 23000, степень гидроксилирования - 23%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 10,3 Н/см.
Пример 4.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола 28, гидроксилированный 1,2-полибутадиен - 15. Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного 1,2-полибутадиена - 129000, степень гидроксилирования - 4%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 11,7 Н/см.
Пример 5.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола 28, гидроксилированный 1,2-полибутадиен - 6. Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного 1,2-полибутадиена - 11000, степень гидроксилирования - 6%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,1 Н/см.
Пример 6.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола 28, гидроксилированный 1,2-полибутадиен - 9. Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного 1,2-полибутадиена - 160500, степень гидроксилирования - 14%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,3 Н/см.
Пример 7.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола 28, гидроксилированный синдиотактический 1,2-полибутадиен - 9. Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного синдиотактического 1,2-полибутадиена - 153500, степень гидроксилирования - 16%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,4 Н/см.
Пример 8.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, гидроксилированный 1,2-полибутадиен - 13. Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного 1,2-полибутадиена - 12600, степень гидроксилирования - 4%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 11,4 Н/см.
Пример 9.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, гидроксилированный 1,2-полибутадиен - 7. Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного 1,2-полибутадиена - 80500, степень гидроксилирования - 27%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 12,6 Н/см.
Пример 10.
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола 28, гидроксилированный 1,2-полибутадиен - 8. Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного 1,2-полибутадиена - 45000, степень гидроксилирования - 18%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 13,3 Н/см.
Пример 11 (граничный).
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола 28, гидроксилированный 1,2-полибутадиен - 0,5. Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного 1,2-полибутадиена - 12000, степень гидроксилирования - 27%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 3,7 Н/см.
Пример 12 (граничный).
В условиях примера 1 при следующей загрузке компонентов, масс.ч.: ДОФ - 54, хлорированные α-олефины - 12, канифоль сосновая - 6, перхлорвиниловая смола - 28, гидроксилированный 1,2-полибутадиен - 16. Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного 1,2-полибутадиена - 160000, степень гидроксилирования - 2%. Адгезия полученной липкой поливинилхлоридной ленты к стали составляет 5,5 Н/см.
Примеры 11 и 12 приведены в качестве граничных для обоснования выбранных интервалов содержания компонентов в клеевой композиции и характеристики используемого в составе клеевой композиции гидроксилированного 1,2-полибутадиена.
Из данных табл.1 следует, что клеевые композиции, получаемые с использованием гидроксилированного 1,2-полибутадиена или гидроксилированного синдиотактического 1,2-полибутадиена, обеспечивают по сравнению с прототипом существенно более высокую (в 2-2,3 раза) адгезию липкой ПВХ-ленты к стали.
Таким образом, дополнительное введение гидроксилированного 1,2-полибутадиена или гидроксилированного синдиотактического 1,2-полибутадиена позволяет увеличить адгезию липкой ПВХ-ленты к стали.
Таблица 1
Результаты экспериментов по получению клеевых композиций
Наименование
Прото-тип
№ примера
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11*
12*
Перхлорвинилевая смола, масс.ч.
25-30
30
25
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
Диоктилфталат, масс.ч.
33-55
45
55
54
54
54
54
54
54
54
54
54
54
Хлорированные α-олефины, масс.ч.
11-33
20
10
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
Канифоль сосновая, масс.ч.
6-8
6
8
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
Гидроксилированный 1,2-полибутадиен, масс.ч.
-
10
10
1
15
6
9
-
13
7
8
0,5
16
Гидроксилированный синдиотактический 1,2-полибутадиен, масс.ч.
-
-
-
-
-
-
-
9
-
-
-
-
-
Среднемассовая молекулярная масса гидроксилированного 1,2-полибутадиена
-
105500
54000
23000
129000
11000
160500
153500
12600
80500
45000
12000
160000
Степень гидроксилирования в гидроксилированном 1,2-полибутадиене, % масс.
-
10
18
23
4
6
14
16
4
27
18
27
2
Адгезия липкой ПВХ-ленты к стали, Н/см
5-6
11,6
11,9
10,3
11,7
12,1
12,3
12,4
11,4
12,6
13,3
3,7
5,5
*примеры 11 и 12 приведены в качестве граничных для обоснования выбранных интервалов содержания компонентов в клеевой композиции и характеристики используемого в составе клеевой композиции гидроксилированного 1,2-полибутадиена.