Состав для крепления резин к текстильным полимерным материалам

Авторы патента:

ГЕЙДЫШ ЛИЯ СОЛОМОНОВНА

ЯГНЯТИНСКАЯ СОФИЯ МАРКОВНА

НУДЕЛЬМАН ЗИНОВИЙ НАУМОВИЧ

СТОЛЯРОВА ЛЮДМИЛА ГЕРАСИМОВНА

ТРИФОНОВ ЮРИЙ ВИКТОРОВИЧ

ГОРОДНИЧЕВ ЮРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

ГЕМБИЦКИЙ ПЕТР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ВАКУЛЕНКО ВИКТОР АЛЕКСЕЕВИЧ

ЧЕТВЕРИКОВА АНТОНИНА ТИМОФЕЕВНА

СОСТАВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗШ К , ТЕКСТИЛЬШМ ПОЛИМЕРНЫМ МАТЕРИАЛАМ, .включающий.хлоропреновьй или диметилвинилпирзодиновый латекс, резорцин- . формальдегидную смолу, едкий натр, формальдегид, воду и модифицирующую добавку - полиамин, отличаю-, щ и и с я тем, что, с целью повьшения прочности связи резин с текстильными полимерными материалами при одновременном уменьшении загрязнения I окружающей среды при получении и переработке состава, последний содержит в качестве модифицирующей добавки полиамин, выбранный из группы: полиэтиленимин, модифицированный акриламидом в соотношении 100:50; полиэтилен-полиамин, модифицированный акриламидом в соотношении 100: 50; смесь указанных модифицированных полиэтиленимина и полиэтиленполиамина в соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хлоропреновый ши диметилвинилпиридиновый ласл текс (сухой ос4 ,5-14 таток) Резорцинформаль0 ,08-2,5 дегвдная смола 0,07-0,12 Едкий натр 0,5-0,9 Формальдегид Указанная модифи&9 0,018-0,054 цирующая добавк-а Вода Остальное 01 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.ЯУ„;, 113 0 583 A цц С 09 > 3/14 С 08 L 9/08

/ зср;;, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЫ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

1 7.- э j

13„" /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

0,07-0, 0 5 вЂ” 0,9 (21) 354507Игз-о5 (22) 27.01.83 (46) 23.12.84. Бюл. № 47 (72) Л.С. Гейдыш, С.M. Ягнятинская, З.Н. Нудельман, Л.Г. Столярова, Ю.В.Трифонов, Ю.Н. Городничев, П.А. Гембицкий, В.А. Вакуленко и А.Т. Четверикова (53) 621.792.053(088.8) (56) 1. Патент США № 3449)00, кл. 428-250, опублик.1965 (прототип).

2. Сб.Исследования в области химии полиэтиленимина и его применение в промышленности. Под ред. П.А. Гембицкого. M.,"Õèìèÿ", 1977, с.9. (54)(57) СОСТАВ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ РЕЗЙН К . ТЕКСТИЛЬНЫМ ПОЛИМЕРНЫМ МАТЕРИАЛАМ, . включающий хлоропреновый или диметилвинилпиридиновый латекс, резорцин-, формальдегидную смолу, едкий натр, формальдегид, воду и модифицирующую добавку вЂ” полиамин, о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что, с целью повышения прочности связи резин с текстиль" ными полимерными материалами при од новременном уменьшении загрязнения окружающей среды при получении и переработке состава, последний содер.вЂ” . жит в качестве модифицирующей добавки полиамин, выбранный из группы: полиэтиленимин, модифицированный акриламидом в соотношении 100:50; полиэтилен-полиамин, модифицированный акриламидом в соотношении 100:

50; смесь указанных модифицированных полиэтиленимина и полиэтиленполиамина в соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, Mac.X:

Хлоропреновый или диметилвинилпиридиновый латекс (сухой ос-. таток) 4,5-14

Резорцинформальдегццная смола 0,08-2,5

Едкий натр 12

Формальдегид

Указанная модифицирующая добавка 0,018-0,054

Вода Остальное

О, 038

88,00

1 1 1.305

Изобретение относится к производству резиновых технических изделий, армированных текстильными материалами, и может быть использовано для изготовления различных резинотканевых изделий.

Известен состав для крепления резин к текстильным полимерным мате риалам (полиэфирным, полиамидным и т.д.), включающий функциональный 1О латекс(например, хлоропреновый диметилвинилпиридиновый), резорцинформальдегидную смолу, едкий натр, формальдегид, воду и модифицирующую добавку - полиамин, например, поли- 15 этиленимин (ПЭИ), в соотношении со" ответственно, мас, : 9,42:.1,77:

:0,074:0,7:88:0,036 (1) .

Использованйг известного состава не позволяет получить необходимый 20 уровень прочности связи резин с полимерными текстильными материалами.

Целью изобретения является повышение прочности связи резин с текс25 тильными полимерными материалами при ,одновременном уменьшении загрязнения окружающей среды при,получении и переработке состава.

Поставленная цель достигается тем, .что состав для крепления резин к текстильным полимерным материалам, включающий хлоропреновый или диметилвинилпиридиновый латекс, реэорцинформальдегидную смолу, едкий натр, формальдегид, воду и модифицирующую 35 ° добавку вЂ” полиамин, содержит в каче-. стве модифицирующей добавки вЂ” полиамин, выбранный из групны:ПЭИ,модифицирован-. ный акриламидом в соотношении 100:50; . полиэтиленполламин, модифицирован- 40 ный акриламидом в соотношении 100:

:,50, смесь указанных модифицированных

ПЭИ и полиэтиленполиамина в соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов, мас. : 45

Хлоропреновый или диметилвинилпиридиновый латекс (сухой остаток) 4, 5-14

Ре зорцинформальдегидная смола 0,08-,2,5

Едкий натр 0,07-0,12

Формальдегид 0,5-0,9

Модифицирующая добавка 0,018-0,054

Вода Остальное

ПЭИ и полиэтйленполиамин,модифицированные акриламидом (50 . модйфИ . кации) известны (23

Приготовление составов для адгезионной обработки текстильных материалов иэ химических волокон.

Для приготовления пропиточных составов используют латексы диметилвинилпиридинового{ДКВП-10X) и хлоропренового каучуков с рН 10-12 и резорцинформальдегидную смолу СФ-280 или СФ-282 в виде 5 -ного раствора.

Для получения пропиточного состава на основе латекса ДМВП"10Х к

35,8 мас.ч. латекса {9,31 мас.ч. сухого вещества) добавляют 10,4 мас.ч. воды и 53,8 мас.ч. 5 -ного раствора смолы СФ-280.

Для получения пропиточного состава на основе хлоропренового латекса к 23 мас.ч. латекса (9,42мас.ч. сухого вещества) добавляют 51,7мас.ч.

5 -ного раствора смолы СФ-280. Концентрация пропиточного состава l2, рН 9-10.

Пример 1 (контрольный) ° Состав пропиточной смеси содержит, мас,Е впересчете на сухое вещество:

Латекс Л-7 9,42

Смола СФ-280 1,77

Едкий катр 0,074

Формальдегид 0,7

Модифицирующая добавка 0,036

Вода 88,00

Контрольный 5 .-ный раствор резорцинформельдегидной смолы готовят следующим образом: в 42,3 мас.ч. воды растворяют 3,1 мас.ч. 57 -ной смолы СФ-280, добавляют смесь

3,62 мас.ч. 1 -ного раствора ПЭИ и 0,77 мас.ч. 10 .-ного раствора едкого натра, к полученному раствору добавляют 1,91 мас.ч. 37 -ного раствора формалина. Пропиточный состав готовят известным образом. Состав устойчив в течение 5 сут.

Пример 2. Состав пропиточной смеси, мас. . в пересчете на сухое вещество:

Латекс ДМВП-10Х 9,31

Смола СФ-280 1,84

Едкий натр 0,072

Формальдегид 0,74

Модифицирующая добавка

Вода

Пример 5 . Состав пропиточиой смеси, мас.X в пересчете на сухое, вещество:

Латекс хлоропреновый 9, 42

Смола СФ-280 1,77

Едкий натр 0,074

Формальдегид . 0,70

Модифицирующая добавка 0,036

Вода 88,00

В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. IХ-ного раствора ПЭПА-AA. Состав устойчив в течение 5 сут.

Пример 6. Состав пропиточной смеси, мас.Х в пересчете на сухое вещество: .

Латекс хлоропреновый

Смола СФ-280

Едкий натр

Формальдегид

9,42

1,77

0,074

0,70

3 . 11

В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. IХ-ного раствора

ПЭИ-АА. Состав устойчив в течение

5 сут.

Пример 3. Состав пропиточной смеси, мас.Х в пересчете на сухое вещество:

Латеко хлоропреновый 9,42

Смола СФ-280 1,78

Едкий натр : 0,076

Формальдегид 0,706

Модифицирующая, добавка 0,018

Вода 88,00

В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. 0,5Х-ного раствора ПЭИ-AA. Состав устойчив в течение 5 сут.

Пример 4. Состав пропиточной смеси, мас.Х в пересчете на сухое вещество:

Латекс хлоропреновый 9,42

Смола СФ-280 1,75

Едкий катр 0,076

Формальдегид . 0,70

Модифицирующая добавка 0,054 .

Вода 88,00

В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. 1,5Х"ного раст" вора НЭИ-АА. Состав коагулирует после I сут хранения.

30583 4

Модифицирующая добавка 0,036

Вода 88,00

В качестве модифицирующей добав- . ки берут смесь 1,81 мас.ч. IХ-ного раствора ПЭИ-АА и 1,81 мас.ч. IХ-ного раствора ПЭПА-АА. Состав устойчив в течение 5 сут.

Пример 7. Состав пропиточной

f0 смеси, мас.Х в пересчете на сухое вещество:

Латекс ДМВП-10Х 9,26

Смола СФ-282 1,84

Едкий катр 0,12

Формальдегид 0,74

Модифицирующая добавка 0,04

Вода 88,00

В качестве модифицирующей добавки берут 1,91 мас.ч.lX-ного раствора

ПЭИ-АА и 1,91 мас.ч. IX-ного раствора ПЭПА-АА. Состав устойчив в течение 5 сут.

Пример 8.. Состав пропиточной смеси, мас. в пересчете на сухое вещество:

Латекс хлоропреновый 4,5

Смола СФ-280 0,08

Едкий натр 0,07

Формагьдегид . 0,5

Модифицирующая добавка О, 036

Вода 94,814

В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. IХ-ного раствора

ПЕИ-AA. Состав устойчив в течение

5 сут. Прочность связи по Н -методу контрольной резины (на основе поли40 хлорапрена)с пропитанными полиэфир-1 ными нитями составляет 24 10 МПа.

Пример 9. Состав пропиточной смеси, мас.X в пересчете на сухое вещество:

45 Латекс хлоропреновый 14 О Смола СФ-280 2,5

Едкий натр 0,12

Формальдегид 0,9

50 Модифицирующая добавка 0,036

Вода 82,444

В качестве модифицирующей добавки берут 3,62 мас.ч. IX-ного раст55 вора ПЭИ-AA. Состав устойчив в течение 3 сут. Прочность связи по НвЂ” методу контрольной резины (на основе полихлоропрена) с пропитанными по1130583

5 лиэфирными нитями составляет 37 х 1О 5"Ла.

Эффективность составов для адге-. зионной обработки химических волокон.

Приготовленные составы, содержа-; щие модифицирующую добавку (или без нее), используют для пропитки крученых.,нитей из полиэфирного, полиамидного и высокомолекулярного волокна СВМ. Пропитанные нити сушат при умеренных температурах 125-135 С. о

Эффективность пропиточных составов характеризуют уровнем адгезионных свойств пропитанных нитей и -методом.

При этом полимер латекса, на основе которого готовят пропиточные соста-: вы,и каучук резиновой смеси, принятой в этих испытаниях в качестве контрольной, всегда были одной и той же природы .

В табл.1 представлены результаты испытаний Н-методом прочности связки резины из поли:.лоропрена с пропитанными кручеными, нитями из химических волокон. Пропиточные составы (на основе хлоропренового латекса ) содержат в качестве модифицирующих добавок ПЭИ-АА, ПЭПА-АА и смесь(1!1))

ПЭИ-АА с ПЭПА-АА (количество добав- ки вЂ” 0,036 мас.ч. 17. вЂ но раствора).

Одновременно проведены результаты испытаний прочности связи в случае применения в качестве модифицирующей добавки ПЭИ (известный состав, II.6 в таблице), изоцианатов (п,4 в таблице, базовый . объект), применяемых при адгезионной обработке полиэ-. фирных волокон. При адгеэионной обработке полиамидного и высокомодульного волокон используются латекснорезорционоформальдегидные составы, ке содержащие изоцианатов, поэтому в табл.! также приведены они в качестве базовых объектов для указан-, ных волокон (п.5).

Иэ анализа представленных в табл.1 результатов следует, что модифицирующая добавка, состоящая из

ПЭИ-АА или ПЭПА-AA (или их сочетания ), более эффективна, чем ПЭИ во всех исследованных системах, армированных вслокнами различной природы. По сравнению с составами, содержащими изоцианаты, предлагаемые составы характеризуются почти равноценными адгезионными свойствами.

В табл. 2 показано влияние типа и содержания модифицирукяцей добавки

35 в лропиточном составе на основе наиритового латекса на прочность связи

1 резины из полихлоропрена с пропитанными кручеными нитями из волокон

CBN. С увеличением содержания модифицирующей добавки прочность связи возрастает по сравнению с известным составом на 15-457. (в среднем на

ЗОБ ). Учитывая, что пропиточные составы с модифицирующей добавкой в количестве свыше 0,038 мас.ч. быстро теряют устойчивость, оптимальным содержанием добавки вйбрано 0,036 мас.ч.

Адгезионные свойства крученых полиэфирных нитей, пропитанных опытным составом на основе латекса сополимера дивинила и метилвинилпиридина (ДКВП-10Х), содержащим модифицнРУющую добавку ПЭИ-АА+ПЭПА-АА (1:1), приближаются к адгезионным свойствам серийного состава, содержащего 5 мас.Ж блокированного изоцианата 1,в расчете на массу жидкого состава): 47 10 и 55 . 10 МПа, соответственно. Необходимо еще учитывать, что расход изоцианата на состав на два порядка превышает расход модифицирующей добавки.

Дальнейшие испытания проведены с применением метода расслаивания. Для изготовления образпов пропитанные крученые нити под равномерным натяжением укладывали в ряд вплотную друг к другу, а затем приводили в контакт с той же контрольной резиновой смесью, что применяли в предыдущих сериях опытов. Образцы вулканизуют, а затем проводят их испытания по ГОСТ 6768-75. Результаты испытаний, проведенных с пропитанными полиэфирными нитями, показывают, что уровень адгезионных свойств нитей, обработанных опытными составами с модифицирующей добавкой (в количестве 0,036 мас.ч. на,состав), достаточно высок и составляет 4,3-6,4 кН/м (в среднем 5,2 кН/м) при смеь-.аином характере расслаивания.

Поскольку при изготовлении некоторых видов резиновых технических изделий пропитанные крученые нити перед приведением в контакт с резиновыми смесями промазывают конфекционными клеями, были проведены серии опытов по рценке уровня прочности связи в та@их системах. Результаты испытаний с применением клс.я, содер ны на основе полихлоропрена, латек-. сносмоляной пропиточный состав на основе хлоропренового латекса содер-. жит 0,036 мас.ч. модифицирующей добавки ПЭИ-АА+ПЭПА-АА (1:1) . Уровень прочности связи, как видно из.при-, Модифицирующая добавка

Полиэфирное Полиамидное СВМ

35,4

50:5

48,5

45,5

42,5

36,2

36,5

47,0

46,2

34-40

34,0

32,6

36,0

37,0

23,0

НЭИ

Таблица 2

42,2. ПЭИ-АА

50 5

ПЗИ-АА

ПЭИ-АА.5I,3

ПЭПА-АА

45,0

47,0

ПЭИ-АА + ПЭПА-АА

36,0

0,038

ПЭИ

Вез добавки

32,6

/ 1 жащего систему модификаторов адгезии вЂ” модификатора РУ, смолы СФ-281 и двуокиси кремния вЂ” приведены в табл. 3.

Резиновая смесь и клей изготовлеПЭИ-АА

ПЭПА-АА

НЭИ-АА + ПЭПА-АА

Изоцианаты

Без добавки

130583 8 веденных данных, достаточной высок, характер расслаивания образцов коге. зионный (по резине).

Таким образом, повышение прочности связи в резиновых технических изделиях резин с армирующими текстильными материалами достигается путем использования малотоксичных пропиточных составов, что способствует оздо1О ровлению условий труда и уменьшению загрязнений окружающей среды.

Т а б л и и а 1

Прочность связи по Н -методу, ИПа 10, резин с пропитанными нитями из волокон

0,018

0,036

0,054

0,036

0,018+0, 018

1 130583.10

Та блица3

Тип волокна в нити

Прочность связи, кН/м

Норма не менее