Клеевая композиция

Изобретение относится к полимерным клеевым композициям на основе полистирола для склеивания бетонных, керамических, деревянных и полимерных материалов. Композиция содержит, мас.%: полистирол - 10-50, метиленхлорид - остальное. Изобретение позволяет получать клеевые композиции с высокой прочностью склеивания, высокой адгезионной способностью, пониженным временем схватывания и пониженной токсичностью. 2 табл.

 

Изобретение относится к получению полимерных клеевых композиций на основе полистирола, применяемых в строительстве и предназначенных для склеивания бетонных, керамических, деревянных и полимерных материалов.

Известна клеевая мастика, применяемая в строительстве для крепления облицовочных материалов (а.с. №1426991, МПК4 C09J 3/14). Клеевая мастика включает полистирол, кумаронинденовую смолу, органический растворитель, отход производства поливинилацетата, содержащий поливинилацетат мол. мас. 39100-58400 с содержанием винилацетатных групп 57-95% и низкомолекулярный полиэтилен - отход производства полиэтилена высокого давления при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Отход производства поливинилацетата	8,8-26,2
Полистирол	0,4-2,7
Кумаронинденовая смола	1,4-10,4
Низкомолекулярный полиэтилен	0,5-1,1
Органический растворитель	остальное

Недостатками аналога являются:

- низкая прочность клеевого соединения из-за слабой активации полистирола органическим растворителем;

- многокомпонентность, снижающая клеевые качества композиции.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является клеевая композиция, защищенная а.с. №1054395, МПК3 C09J 3/14. Клеевая композиция содержит полистирол, полиалюмофенилсилоксан и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полистирол	10-20
Полиалюмофенилсилоксан	0,2-0,5
Органический растворитель	остальное

Недостатками прототипа являются:

- низкая прочность склеивания из-за слабой активации полистирола органическим растворителем;

- низкая адгезионная способность из-за недостатка активных свободных связей клеевой композиции и нестабильности ее морфологической структуры;

- низкая долговечность при эксплуатации в жестких условиях циклического перепада температур;

- высокая токсичность из-за использования растворителей типа лака КО-810.

Все это ограничивает область применения, делает непригодной эту клеевую композицию в строительстве, особенно при эксплуатации в жестких климатических условиях.

Задачей изобретения является повышение прочности клеевого соединения и долговечности при эксплуатации в жестких климатических условиях.

Поставленная задача достигается тем, что клеевая композиция, включающая полистирол и органический растворитель, согласно изобретению, содержит в качестве органического растворителя метиленхлорид при следующем соотношении компонентов мас.%:

полистирол	10%-50%
метиленхлорид	остальное

Такой состав клеевой композиции активирует полистирол галогенсодержащим растворителем метиленхлоридом, в результате чего образуются активные свободные связи, происходит глубокое физико-химическое взаимодействие и стабилизация морфологической структуры клеевой композиции.

Все это повышает прочность клеевого соединения, адгезию и долговечность.

Если полистирола <10%, то вязкость клеевой композиции недостаточна, что делает ее непригодной в строительстве. Если полистирола >50, то процесс приготовления клеевой композиции длительный и сложный из-за повышенной вязкости и невозможности получить однородную гомогенную массу.

Полимерную композицию готовят следующим образом. Полистирол марки ПС-825 засыпают в емкость с герметично закрывающейся крышкой и мешалкой. Заливают метиленхлорид. Емкость герметизируют, выдерживают 3-4 часа. После этого перемешивают мешалкой со скоростью 60-100 оборотов в минуту в течение 1-1,5 часов. Затем выдерживают 3-4 ч и вновь перемешивают в течение 2-х часов. Смешивание производят до получения однородного раствора.

В таблице 1 приведены примеры конкретного выполнения.

Таблица 1
Компоненты	Содержание компонентов, мас.%
1	2	3
Полистирол	10	30	50
Метиленхлорид	90	70	50

Склеивание проводилось на парах: бетон-бетон, дерево-дерево, керамика-бетон.

Полученные склеенные материалы испытывали на прочность склеивания при сдвиге, когезионную прочность, контактное схватывание.

В таблице 2 приведены результаты испытаний.

Таблица 2
показатели	Прототип	Предлагаемый состав
1	2	3
Прочность при сдвиге для пары бетон-бетон, МПа	1,8	5,3	7,7	6,1
Прочность при сдвиге для пары дерево-дерево, МПа	2,6	5,1	6,4	5,9
Прочность при сдвиге для пары керамика-бетон, МПа	2,3	4,8	6,7	5,8
Когезионная прочность клеевого шва при ударе, МПа	1,9	2,8	3,1	3,2
Время контактного схватывания, мин	3-5	2	6	5
Токсичность, (пдк), мг/м3	200	40	50	30
Изменение цвета	Прозрачный	Слабый голубой оттенок	Более интенсивный голубой оттенок	Слабый голубой оттенок

Из приведенных результатов видно, что по сравнению с известными клеями предлагаемая клеевая композиция обладает повышенной прочностью склеивания для пары бетон-бетон, дерево-дерево, керамика-бетон, когезионной прочностью и пониженным временем схватывания. Предлагаемый клей имеет также пониженную токсичность. Изменение цвета говорит о глубоком физико-химическом взаимодействии с образованием свободных радикальных связей.

Преимуществами предлагаемого изобретения по сравнению с известными являются:

- высокая прочность склеивания за счет активации полистирола галогенсодержащим растворителем метиленхлоридом с образованием активных свободных связей, которые приводят к глубокому физико-химическому взаимодействию;

- высокая адгезионная способность из-за стабилизации морфологической структуры клеевой композиции;

- большая долговечность при эксплуатации в жестких условиях циклического перепада температур;

- высокая экологичность из-за значительного снижения токсичности клеевой композиции за счет образования связной системы метиленхлорид-полистирол.

Клеевая композиция, включающая полистирол и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве органического растворителя используют метиленхлорид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полистирол	10-50
метиленхлорид	остальное