Клеевая композиция

 

Использование: в химической промышленности при восстановлении дефектных изделий из пенополимеров путем клеевого соединения отдельных частей и восполнения недостающих объемов. Сущность изобретения: клеевая композиция содержит, мас.%: полистирольная крошка 4-6 и полимеробразователь - смесь продукта А- 317 на основе продукта синтеза окиси пропилена и водных растворов этилендиамина, диметилэтаноламина и дифенилметандиизоцианата при массовом соотношении (52-56):(1,5-1,7):(37-42) - остальное . 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 08 J 3/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4867375/05 (22) 21,06.90 (46) 30,11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Воронежский завод электровакуумных приборов, Воронежский завод строительных алюминиевых конструкций им. Якубовского и Воронежский технологический институт (72) Г.К,Коптев, Л,А.Дмитриев и А,Я.Бердутин (56) Заявка Японии N. 58-54012, кл. В 29 С

29/00, on. 1983.

Заявка Японии N 60 — 36196, кл. С 09 J

3/16, on, 1985, Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в электронной, приборостроительной, электротехнической, машиностроительной и других отраслях, в которых используются изделия из пенополимерных материалов.

Основным недостатком изделий из пенополимеров является их малая механическая прочность, что затрудняет и ограничивает их эксплуатацию.

Известен способ переработки дефектных изделий из пенополистирола путем их механического дробления с последующим добавлением этой массы, не более 10 мэс., в исходный пенополистирол при изготовлении новых вспененных формованных иэделий, Способ изготовления вспененных формовочных изделий из отходов, получаемых при формовке изделий из пенополистирола. Недостатком этого способа является то. что требуется громоздкое и энергоемкое оборудование. При этом иск„. Ы, 1778119 А1 (54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Использование: в химической промышленности при восстановлении дефектных изделий из пенополимеров путем клеевого соединения отдельных частей и восполнения недостающих объемов. Сущность изобретения: клеевая композиция содержит, мас.7: полистирольная крошка 4-6 и полимеробразователь — смесь продукта "А317" на основе продукта синтеза окиси пропилена и водных растворов этилендиамина, диметилэтаноламина и дифенилметандиизоцианата при массовом соотношении (52 — 56):(1,5-1,7):(37-42) — остальное. 1 табл. лючается воэможность восстановления дефектных иэделий.

Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является клеевая композиция на основе д эпоксидной смолы, содержащей в качестве заполнителя шарики диаметром 1 — 10 мм из пенополистирола, пенополиуретана, в которой в качестве отвердителя используется, полиамид или политол, и которая предназначена для соединения отдельных элементов из полимерных материалов или их 40 облицовки.

Недостатком этой клеевой композиции является невозможность ее использования для восстановления крупногабаритных изделий из пенополимеров сложной объемной формы. Восстановление заключается в соединении отломленных частей или восполне- нии недостающих объемов, Большая жесткость полимерных масс на основе эпоксидной смолы делает их не1778119

40

50

55 пригодными для восстановления изделий, используемых для упаковки стеклянных предметов и приборов, Целью изобретения является восстановление дефектных изделий из пенополимеров путем соединения отдельных частей и восполнения недостающих объемов, что позволяет исключить захоронение полимерных материалов, а соответственно улучшить экологическую обстановку.

Поставленная цель достигается тем, что клеевая композиция, включающая полимерообразователь и наполнитель, с целью восстановления дефектных иэделий из пенополимеров путем соединения отдельных частей и восполнения недостающих объемов, в качестве полимерообразователя содержит смесь продукта "А-317" на основе продукта синтеза окиси пропилена и водных растворов этилендиамина, диметилэтаноламина и дифенилметандиизоцианата при массовом соотношении {52-56):(1,5—

1,7):{37-42), соответственно, а в качестве наполнителя — пенополистирольную крошку. при следующем соотношении компонентов, мас. (: пенополистирольная крошка 4 — 6 полимерообраэователь указанного состава остальное

Продукт А-317 (TY-05-221-885-86) представляет сложную смесь веществ следующего состава, мас.ч.;

Лапромол 294 . 9,46

Лапромол 805 23,06

Лапрол 503 14,0

КПЭ-1 (кремнеорганический пенорегулятор) 0,6

Этиленгликоль 3,0

Вода 0,6

Глицерин 5,3

Диметилциклогексиламин 1,0

Фреон — "1Г 29,2

Трихлорэтилфосфат 11,7

Лапромол 294, Лапромол 805 и Лапрол 503 представляют собой продукты синтеза окиси пропилена и водных растворов этилендиамина, Применение данной композиции для восстановления дефектных вкладышей из пенополистирола, например, отломленный угол или недостающие объемы между отдельными деформированными частями изделия иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В нижнюю часть разъемной формы. соответствующей объемному профилю восстанавливаемого изделия, вставляется дефектный вкладыш комплекта упаковки. Пенополимерное иэделие, подлежащее восстановлению. имеет дефект в виде отломленного угла, взвешивается на технических весах, При этом определяется недостающая масса объема, которая опре-, деляется как разница между номинальной массой бездефектного вкладыша и массой восстановленного изделия. В частном случае эта разница в массах составила 30 г при номинальной массе бездефектного вкладыша 600 г. На этих же весах в металлическую емкость объемом 0,5 л отвешивается: продукт "А-З17" 16г наполнитель из пенополистирола 1,75 r

Масса жидкой и твердой фаз смешивается в течение 0,5 — 1 мин.

После предварительного смешивания добавляют дифенилметандиизоцианат—

12,25 г. Емкость со всеми тремя компонентами после отвешивания последнего снимается с весов и содержимое в течение 5 — 6 с перемешивается. В качестве эффективного быстродействующего гомогениэатора использовался РТ-2 (лабораторный размягчител ь тканей ТУ-64-1-1506-72).

После смешения компонентов масса суспензии заливается в место дефекта восстанавливаемой пенопол имерной детали.

Верхняя часть формы соединяется с нижней и фиксируется. Время отверждения композиции и уплотнения пенополимера составляет 5-7,5 мин, при выдерживании которого форма раскрывается и восстановленное изделие — пенополимерный вкладыш вынимается.

В этом и последующих примерах использовались: продукт "А-317" (ТУ-05-221885-86), который предварительно заправлялся диметилэтаноламином (ТУ-602-1086-77), и дифенилметандиизоцианат (ПИ Ц) марки "Д" (ТУ-113-03-29-6-84).

В данном примере использовалась композиция, содержащая 1,5 мас. диметилэтаноламина. В качестве наполнителя во всех примерах применена крошка из пенополимера, полученная путем механического измельчения дефектных вкладышей, изготовленных из вспененного полистирола марки ПСВ-65С (ТУ-6-05-1905-81). Полистирольная крошка не классифицировалась и размер частиц с эквивалентным диаметром более 10 мм составил не менее 50 мас.7;.

Из восстановленных вкладышей в местах заполнения композицией вырезались образцы, которые подвергались физико-химическим испытаниям. Результаты испытаний этих образцов и образцов, полученных при варьировании соотношений полимерообразующих компонентов и наполнителя в

1778119

10

20

30

40

50

55 ют 0,3 руб.; последующих примерах представлены в таблице.

Анализ показателей физико-механических испытаний образцов для восстановления пенополистирольных вкладышей комплекта упаковки стеклянных электровакуумных приборов подтверждает регламентированное соотношение между составляющими клеевой композиции. Определяющим показателем, характеризующим соответствие восстановленных пенополимерных вкладышей требованиям их эксплуатации, являются напряжение

10 сжатия и разрушающее напряжение на растяжение и изгиб, Напряжение 10 сжатия является определяющим фактором жесткости пенополимера и его пригодности как амортизационного материала для упаковки стеклоизделий. Соответственно, разрушающие напряжения на изгиб и растяжение характеристизуют прочностные свойства изделия. Оба эти напряжения должны быть идентичны напряжениям основного пенополимера, Соответственно образцы пенополистирола, приготовленные из элементов упаковки электровакуумных приборов, имели напряжение 10% сжатия в пределах 25—

5б кПа: разрушающее напряжение на изгиб

0,2 — 0,25 мПа; на сжатие 0,35 — 0,4 мПа; плотность 10,5 — 11,6 кг/м .

Естественно, что эти напряжения в восстановленном изделии в основном определяются свойствами компонентов, входящих в композицию. Массовая доля катализатора в

1,5-1,7 мас.% регламентирована практической возможностью точно дозировать диметилэтаноламин при предварительном его смешении с продуктом "А-317". Она существенно не влияет на свойства пенополимера, но определяет время формирования и отверждения пенополимера. Нижний предел содержания продукта "А-317" и соответственно верхний предел "ПИЦ-Д" в композиции ограничивается соотношением этих компонентов, в котором увеличение "ПИЦД" приводит к образованию более жесткого и хрупкого полимера (10% сжатие 70 кПа), что является неприемлемым для амортизационных полимерных материалов. Верхний предел содержания продукта "А-317" и соответственно нижний предел "ПИЦ-Д" в композиции приводит к соотносительному уменьшению "ПИЦ-Д", которое способствует усадке пенополимера и соответственно при дальнейшем его уменьшении происходит неполное заполнение формы. Верхний предел содержания в композиции наполнителя дробленого полистирола ограничивается условиями смешения двух фаз, имеющих различие в плотностях в 20-25 раз, Плохая смачиваемость полистирольной крошки продуктом "А-317" при предварительном смешении приводит к расслоению формирующейся пенополимерной массы, а следовательно, ухудшению прочностных свойств восстанавливаемого изделия. Нижний предел содержания наполнителя в композиции не ограничивается условиями ее применения, а определяется практической возможностью точно дозировать пенополимерную крошку при ее относительно небольшой массе и большом объеме.

Предлагаемая композиция имеет ряд существенных преимуществ перед известными, в том числе и прототипом:

Формирующая масса пенополимера по своим эксплуатационным показателям идентична свойствам пенополимера восстанавливаемого изделия.

Формирование и отверждение полимерной массы при восстановлении изделий происходит без ее подогрева, которое, например, характерно для композиций на основе эпоксидных смол, а также значительно снижаются .временные показатели от нескольких часов до десятков секунд.

Доступность полимерообразующих компонентов композиции, выпускаемых отечественной промышленностью.

Применение предлагаемой композиции позволяет исключить захоронение полимеров на полигонах и улучшить экологическую обстановку, экономить материальные ресурсы в производстве пено пол исти рол ьн ых деталей и вкладышей комплекта упаковки электровакуумн ых приборов, Экономическая целесообразность применения предлагаемой композиции для востановления пенополистирольных вкладышей комплекта упаковки стеклянных электровакуумных приборов характеризуются следующими показателями: — стоимость одной тонны продукта "А317, заправленного диметилэтаноламином — 2000 руб., соответственно "ПИ Ц-Д" — 2000 руб — стоимость одного пенополимерного элемента из комплекта упаковки — 1,5 руб.; — средний расход этих компонентов на восстановление одного элемента продукта

"А-317" — 50 г, "ПИЦ - Д" - 35 г; — трудовые затраты на приготовление крошки из пенополистирольных элементов и на операции, непосредственно связанные с приготовлением композиции, не превыша1778119

Формула изобретения

Клеевая композиция, включающая полимерообразователь и наполнитель, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью восстановления

5 дефектных изделий из пенополимеров путем соединения отдельных частей и восполнения недостающих объемов, она в качестве полимеробразователя содержит смесь продукта иА-317" на основе продукта синтеза окиси

10 пропилена и водных растворов этилендиамина, диметилэтаноламина и дифенилметандиизоцианата при массовом соотношении 52 — 56: 1,5 — 1,7: 37-42 соответственно, а в качестве наполнителя — пенопо15 листирольную крошку при следующем соотношении компонентов, мас.о/: пенополистирольная крошка — 4-6 полимерообразователь укаэанного состава — остальное. — энергетические затраты и амортизационные отчисления в среднем составляют

0,05 руб.; — условно годовое количество восстанавливаемых полистирольных вкладышей—

10000 шт.

При этом экономический эффект составляет: (1,5 — 0,05х2 — 0,035х2 — 0,3 — 0,05) х

10000 = $800 руб.

Промышленное применение предлагаемой композиции подготавливается к внедрению на Воронежском заводе электровакуумных приборов для восстановления полистирольных упаковок электровакуумных приборов.

Композиция

Покаэатели физико-механических испытаний образцов

При мео

ДКЭ ППЦ-а

A-317

r насА

Скатке íà 102

Кахущаяся плоти кг/мэ

Раэрущащщне напряхения

Размер образца ахв, см

Площадь поперечного сечения, см э

IIC8 нагруэ- иапрявеа, кг ние > кПа г масА г масА r мас.ь! изгиб, мПа схатие ° мПа

Составитель А.Бердутин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор

Заказ 4162 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1 15,6

2 16,5

3 18,2

4 19,3

5 17,4

6 18 3

7 19 8

8 15,4

9 16,7

10 17,6

11 19 5

12 20>l

13 14>8

14 20,6

l5 21,5

16 22,!

17 21>4

18 20,9

19 19>!

20 18,6

21 20,1

22 17 ° 8

52 0,45 1,5

52 0,48 1,5

55,4 С,53 1,6

52 5 0 55 1 5

56 0,47 1,5

56 0 56 1 7

52 0 57 !.5..

52 0,50 1,7

52 0,48 1,5

50 3 0>43 I 7

58 0 50 1 5

59,3 0,58 1,7

52 0,43 1,5

52 067 17

566 065 17

50,5 С,66 1,5

48,5 0,66 1,5

53,5 0,59 1 ° 5

52 0,55 1,5

56 0 50 1,5

56 054 15

S4,S 049!

2,6 40,8

13,33 42

12,16 37

15,44 42

11,96 38 ° 5

12,09 37

15>99 42

12,44 42

13,01 40,5

IС,52 42

12,44 37

12>54 37

12 ° 52 44

13,87 35

13 ° 44 35,3

19,26 44

18,53 42

14 ° 45 37

i4,!4 ЗС,S

1> 46 34 ° 5

14,54 40,5 !

3,72 42

1,75 5. 7

1,43 4,5 !

297 6

1,47 4

1,24 4

1.73 5,З

2,09 5,5

1,27 4,3

1,93 6

1,50 6

1,18 3,5

С,68 2

0,71 2,5

4,48 !! З

2,42 6,4

I,75 4

3,53 8

3, 13 8

2,94 8

2,66 8

С,72 2

С,65 2

4,9хх4,9хх4,8

4,8.4,8.4, 8

4, 8.4,8х4, 7

4,7х4,6х4,7

4,7-S,Åõ4,7

4,7.4, 7.5,0

4,9х4,9х4,8

4,8х4,8х4,9

5,0х5,0х4,9

4,8х5,0х5,0

4,ех4,8.4,8

4,6х4,7x5,0

4,6х4,6х4,8

4,9х4,7.4,8

4,6х5,0x4,9

4,7х4,6х5,С

4,6х4,9х4,6

4,7х5,0х4,7

S,Gxx4,ex4,S

5,0x4,7õ4,6

4;6х4,9х4,6

4,6х5,Сх4,9

24.5

23,0

23,0

21,6

23,5

22 ° 3

24>0

23,5

25,0

23,0

21,6

21,2

23 0

23.3

21,6

22,5

23,5

24,0

23,5

22,7

23,3

53,9

54,5

50,8

52,2

54,1

50,8

54,5

52,1

53,3

82 2

80,0

98, 4

78,5

42,5

125,5

76,6

64,6

77,5

51,5

85,0 72,0

75,0

14,7

15,2

14,2

14,4

16>3

iS,8

15,0

14,5

1З,з

27 ° 8

21,2

22,8

20,1

l 5S,6

28,8

25>I

31,4

29,4

15,9

20,1

16,7

24,5

61

67

69

61

62

66

I l6

93

106

96

68

124

116

141

126

66

74

105

0,38

0,39

0,38 о,37

0,4

0.39

0,39

С,ЗС

0,36

0,41

0.39

С.З8

0,42

0,37

0,31

0,4

0,42

0 35

0,39

0,3 .

0,4

0,4

0,24

0,25

0,23

0,24

0,23

0,25

0,25, 0,24

0,23

0,26

0,25

0,24

0,26

0,24

0,23

0,26

0,27

0,25

0,26

0,22

0,23

0,26