Полиуретановая клеевая композиция


 


Владельцы патента RU 2465297:

Общество с ограниченной ответственностью "Клей - Мастер" (RU)

Изобретение относится к быстроотверждающейся клеевой композиции на основе полиуретанов холодного отверждения для восстановления и ремонта пластиковых элементов автомобиля, при ремонтных работах для заделывания пробоин бензобаков транспортных средств, для склеивания полимерных, металлических, деревянных, стеклянных изделий или для приклеивания изделий из различных материалов. Полиуретановая клеевая композиция включает простой полиэфир, блокированный полиизоцианат, раствор полисилазана в толуоле и наполнитель. В качестве наполнителя полиуретановая клеевая композиция включает оксид алюминия. С целью повышения адгезионной прочности, расширения температурного интервала эксплуатации до +230°С полиуретановая клеевая композиция модифицируется эпоксидной диановой смолой ЭД-20. Изобретение позволяет уменьшить время отверждения, повысить адгезионную прочность и технологичность приготовления. 2 табл.

 

Изобретение относится к быстроотверждающимся клеевым композициям на основе полиуретанов холодного отверждения. Может найти применение в машиностроении, автомобилестроении, строительстве, а именно быть использовано для восстановления и ремонта пластиковых элементов автомобиля (автомобильные бампера, приборные щитки и т.п.); а также может найти применение при ремонтных работах для заделывания пробоин бензобаков транспортных средств; для склеивания полимерных, металлических, деревянных, стеклянных изделий; для приклеивания (по необходимости) изделий из различных материалов (металл, пластик, стекло и др.) к стеклу, металлу, пластмассе и другим материалам.

Известен полиуретановый клей, содержащий продукт №24 (полиэфир), продукт №102 Т (толуилендиизоцианат), смолу перхлорвиниловую и ацетон. Отверждение данного клея происходит в течение 24 часов при нормальной температуре, что не всегда удовлетворяет требованиям технологического процесса [1].

Для склеивания металлов, стекла, пластических масс и других конструкционных материалов применяют клеи АДВ-11, ВК-11, ПУ-2 и др. [2]. Однако применение этих клеев ограничено их невысокой теплостойкостью и низкой термостойкостью, что определяет рабочую температуру, не превышающую 80-85°С.

Данного недостатка лишена клеевая композиция [3], включающая полиэфир, толуилендиизоцианат, органический растворитель, отличающаяся тем, что с целью повышения теплостойкости и сокращения ее сушки при комнатной температуре она содержит 1,7-(м-карборанилен) диизоцианат. Недостатком данной клеевой композиции является относительно длительное время отверждения в течение 6 часов и токсичность, т.к. клеевая композиция содержит высокотоксичный продукт толуилендиизоцианат.

Известен менее токсичный клей для крепления теплозвукоизоляционных и декоративно-облицовочных материалов [4], включающий полиэфир 24К на основе себациновой кислоты, глицерина и гликоля 100 вес.ч., смолу поливинилхлорированную марки ПСХ-ЛС 30-60 вес.ч., смесь органических растворителей 340-370 вес.ч. и полиизоцианат 50-150 вес.ч., но он также имеет относительно длительное время отверждения в течение 6-9 часов.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является полиуретановая композиция [5] на основе простого полиэфира Лапрола с мол.м. 400-2000, 2,4-толуилендиизоцианата, метилметакрилата и метил-1,4-диазоцикло-2,2,2-октана, дополнительно содержит 4,0-10,0 мас.ч. фурилового спирта и 5,0-13,0 мас.ч. аэросила в расчете на 100 мас.ч. Лапрола. Эта полиуретановая композиция и некоторые клеи, рассмотренные выше, содержат в качестве отвердителя высокотоксичный продукт толуилендиизоцианат (относится к первому классу опасности), который при температуре +21,5°С кристаллизуется, поэтому в случае кристаллизации его необходимо расплавить, поместив емкость с продуктом в водяную баню с температурой 50-60°С. Температура кристаллизации толуилендиизоцианата является причиной низкой технологичности при изготовлении клея. Свойства предлагаемого отвердителя приведены в таблице 1.

Таблица 1
Наименование отвердителя
Наименование показателей Блокированный полиизоцианат (4,4'-дифенилметандиизоцианат) ТУ 113-03-38-106-90 Толуилендиизоцианат ТУ 113-38-95-90
1. ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3 0,5 0,05
2. Температура кристаллизации, °С ниже 10 21,5
3. Температура
вспышки, °С
202 126
4. Температура воспламенения, °С 220 132
5. Характер действия на организм человека Вызывает повреждение кожных покровов, дерматиты Сильно раздражает верхние и глубокие дыхательные пути, вызывает астмоподобные заболевания легких, повышенную чувствительность кожи, раздражения глаз, нарушаются обменные процессы
при длительном контакте появляется плохое самочувствие, чувство стеснения в
груди, одышка, кашель, повышение температуры, бессонница
6. Гарантированный срок хранения, месяц 12 3

Цель изобретения - уменьшение времени отверждения, повышение адгезионной прочности, повышение технологичности приготовления, увеличение возможности использования в широком интервале температур до +230°С.

Технический результат в заявляемом изобретении достигается тем, что полиуретановая клеевая композиция на полиэфирной и полиизоцианатной основе, отличающаяся тем, что смесь простого полиэфира и блокированного полиизоцианата с целью повышения адгезионной прочности, расширения температурного интервала эксплуатации до +230°С модифицируется эпоксидной диановой смолой ЭД-20, для исключения порообразования и уменьшения времени отверждения (3-10 мин) содержит раствор полисилазана в толуоле, а для повышения прочности при сжатии в качестве наполнителя содержит оксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиэфир простой 90-100
Блокированный полиизоцианат 80-120
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 10-40
Раствор полисилазана 10-25
Толуол 10-20
Наполнитель - оксид алюминия 50

Сопоставительный анализ заявляемого состава с прототипами по отдельным компонентам показывает, что модификация полиуретанов эпоксидной составляющей позволяет добиться повышения адгезионной прочности, расширения температурного интервала отверждения до +230°С. За счет замены высокотоксичного продукта толуилендиизоцианата блокированным полиизоцианатом, например 4,4'-дифенилметандиизоцианатом, происходит снижение токсичности, повышение технологичности приготовления полиуретановой клеевой композиции, а для исключения порообразования и уменьшения времени отверждения (3-10 мин) добавляется раствор полисилазана в толуоле, для повышения прочности при сжатии в качестве наполнителя оксид алюминия.

Полиуретановую клеевую композицию готовят следующим образом: простой полиэфир, например Лапрол, и эпоксидную диановую смолу ЭД-20 сначала необходимо прокалить в термошкафе при температуре 100-110°С для удаления влаги, затем рецептурное количество указанных компонентов поместить в емкость и тщательно перемешать для получения однородной смеси. Затем ввести в смесь полиэфира с эпоксидной диановой смолой ЭД-20 необходимое количество раствора полисилазана в толуоле, потом добавить наполнитель оксид алюминия и блокированный полиизоцианат (4,4'-дифенилметандиизоцианат). Готовую смесь нужно тщательно перемешать для получения однородной массы, которую наносят на место склеивания. Отверждение происходит при комнатной температуре в течение 3-10 минут. После отверждения желательно выдержать склеенные материалы в ненагруженном состоянии в течение суток, для более полной полимеризации глубоких слоев клеевой композиции.

Физико-механические свойства полиуретановой клеевой композиции приведены в таблице 2.

Наименование Ед. изм. Прототип Полиуретановая клеевая композиция
Продолжительность отверждения мин 8 3-10
Степень набухания в бензине % 1,0 0,8
Степень набухания в масле % 0,55 0,5
Адгезионная прочность к стали кгс/см2 300 320
Прочность при одноосном сжатии кгс/см 490 900
Максимальная
рабочая температура
°С +220 +230

Использованные источники

1. Авторское свидетельство СССР №160309, МПК С08G, C09H; кл. 39B, 22, 22I, 2, 1964.

2. А.П.Петрова. Клеящие материалы. Справочник / Под ред. чл. корр. РАН, д-ра техн. наук Е.Н.Каблова, д-ра техн. наук С.В.Резниченко. - М.: ЗАО «Редакция журнала «Каучук и резина», 2002, с.38, 54, 96.

3. Авторское свидетельство СССР №702053, кл. С09J 3/14, 1979.

4. Авторское свидетельство RU №2225426, кл. С09J 175/06, 167/02, 127/24, 2004.

5. Авторское свидетельство SU №1581725 А1, кл. С08L 75/08; С08K 13/02, 1990.

Полиуретановая клеевая композиция, на полиэфирной и полиизоцианатной основе, отличающаяся тем, что смесь простого полиэфира и блокированного полиизоцианата модифицируется эпоксидной диановой смолой ЭД-20, раствором полисилазана в толуоле, а в качестве наполнителя содержит оксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Полиэфир простой 90-100
Блокированный полиизоцианат 80-120
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 10-40
Раствор полисилазана 10-25
Толуол 10-20
Наполнитель - оксид алюминия 50


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к слоистым изделиям с использованием клея, выполненного из композиции на основе полиизоцианата, в частности к сэндвич-панелям, используемых в строительстве.

Изобретение относится к термопластичным пластмассам, в частности - к полиуретану и содержащим его композициям для склеивания и уплотнения. .

Изобретение относится к области технической химии, а точнее к химии силоксануретановых блоксополимеров, и может использоваться в технологии изготовления полупроводниковых фотоприемников, чувствительных в ультрафиолетовой (УФ) области спектра.

Изобретение относится к способу получения клея на основе диизоцианата и эпоксидной смолы, который может использоваться для склеивания дерева, ткани, картона. .

Изобретение относится к клеевым композициям на основе полиуретанов и может быть использовано в машиностроительной, строительной, деревообрабатывающей, легкой и других отраслях промышленности для склеивания металлов, бетона, обуви, кожи и др.

Изобретение относится к области полимерных композиций на основе оксиметиленовых сополимеров, пригодных для производства шнурового клея-расплава, предназначенного для механической затяжки носочно-пучковой, геленочной и пяточной частей обуви на импорт ом затяжном оборудовании.
Изобретение относится к двухкомпонентному составу для укрепления грунтов нагнетанием

Изобретение относится к клеевой композиции, сшиваемой при нагревании, самоклеющейся основе и ее применению для изготовления этикеток и/или самоклеющихся лент. Клеевая композиция содержит следующие компоненты: А) смесь, состоящую из 20-85% полиуретана и 15-80% смолы, повышающей клейкость со среднечисловой молекулярной массой от 200 Да до 5 кДа, В) от 0,01 до 3% катализатора сшивания. Полиуретан содержит 2 концевые гидролизующиеся группы типа алкоксисилана и отвечает следующей формуле: где R1 представляет собой двухвалентный углеводородный радикал, содержащий от 5 до 15 атомов углерода; R2 представляет собой двухвалентный радикал алкилен, содержащий от 1 до 4 атомов углерода; R3 представляет собой двухвалентный линейный радикал алкилен, содержащий от 1 до 3 атомов углерода; R4 и R5 представляют собой радикал алкил, содержащий от 1 до 4 атомов углерода; n представляет собой целое число такое, что среднечисловая молекулярная масса блока простого полиэфира формулы -[OR2]n- составляет от 300 Да до 30 кДа; m представляет собой целое число такое, что среднечисловая молекулярная масса полиуретана составляет от 600 Да до 60 кДа; р представляет собой целое число, равное 0, 1 или 2. Самоклеящуюся основу получают нагреванием клеевой композиции при температуре в интервале от 50 до 130°C, нанесением композиции на слой основы, и сшиванием композиции путем нагревания покрытой основы при температуре от 50 до 150°C. Изобретение позволяет повысить клеющую способность композиции, которая может сохраняться в широком диапазоне температур. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 8 пр.
Изобретение относится к составам, используемым в качестве связующих для грунтов, и может быть использовано в строительстве и горном деле. Двухкомпонентный состав для укрепления грунтов нагнетанием в качестве изоцианатного компонента содержит полифениленполиметиленполиизоцианат с содержанием 30-31% NCO-групп, а в качестве гидроксильного компонента - однородную смесь алкоксилированного алкантриола с молекулярной массой 370-500, этиленгликоля, катализатора уретанообразования, выбранного из группы, включающей диметилэтаноламин и метилдиэтаноламин, ацетата калия и разбавителя, выбранного из группы, включающей хлорпарафин ХП-470 и его смесь с дибутилфталатом, при содержании изоцианатного и гидроксильного компонентов в равных объемах. Изобретение обеспечивает получение состава с низкой вязкостью и отсутствием склонности к расслаиванию, обладающего низкой температурой реакции и ограниченным вспениванием. 2 табл., 16 пр.

Изобретение относится к термоотверждаемой адгезивной композиции, включающей от 20 до 65 масс.% простого полиэфира (A), включающего 2 гидролизуемые концевые группы алкоксисиланового типа, имеющего вязкость, измеренную при 23°C с использованием вискозиметра Брукфильда и веретена №7, вращающегося со скоростью в среднем 20 об/мин, в диапазоне от 25 до 40 Па·с и формулу (I), от 15 до 80 масс.% совместимой смолы (B), повышающей клейкость, и от 0,01 до 3 масс.% катализатора отверждения (C). Также заявлена самоадгезивная основа, покрытая отвержденной адгезивной композицией, и ее применение для производства самоадгезивных этикеток и/или лент. Изобретение обеспечивает уменьшение времени отверждения при сохранении адгезивных свойств, а также сохранение когезии при использовании самоадгезивной основы в широком диапазоне температур. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 5 пр. Формула I
Настоящее изобретение относится к полиуретановым клеям, которые имеют низкую полную теплоту сгорания, и к ламинатам, как, например, изоляционные панели, которые собраны с такими клеями. Описана композиция полиуретанового клея, состоящая из двух частей, содержащая: А) компонент полиизоцианат, который включает ароматический полиизоцианат, и В) компонент полиол, включающий В-1) от 20 до 75% по весу на основе суммарных весов компонентов В-1) и В-2) полиэфирполиол или смесь полиэфирполиола, в котором простой полиэфир или смесь полиэфирполиола имеет в среднем от 2 до 4 гидроксильных групп на молекулу и вязкость вплоть до 500 мПа·с при 25°С, В-2) от 25 до 80% по весу на основе суммарных весов компонентов В-1) и В-2) ароматический полиэфирдиол, В-3) от 0,1 до 3% по весу воды, и В-4) от 0 до 15% по весу компонентов, реакционноспособных с изоцианатом, отличных от компонентов В-1), В-2) и В-3), на основе суммарных весов компонентов В-1), В-2), В-3) и В-4) и 40-65 % по весу частиц минерального наполнителя, дополнительно предусматривая, что (i) компонент А), компонент В) или оба содержат по меньшей мере один катализатор для реакции групп изоцианата с гидроксильной группой; (ii) ароматический полиэфирдиол представляет собой продукт реакции ароматической дикарбоновой кислоты, ароматического дикарбонового галогенангидрида или ангидрида ароматической дикарбоновой кислоты с диэтиленгликолем и поли(этиленгликолем), имеет эквивалентный вес гидроксильной группы от около 150 до около 250 и имеет вязкость не более чем 2000 мПа·с при 25°С; и (iii) компонент А), компонент В) или оба могут содержать состоящий из частиц минеральный наполнитель в количестве вплоть до 65% от суммарного веса компонентов А) и В). Также описан ламинат, содержащий слой керамических волокон, облицовочный слой и клеящий слой, размещенный между слоем керамических волокон и облицовочным слоем и образующий клеевое сцепление между слоем керамических волокон и облицовочным слоем, в котором клеящий слой представляет собой отвержденный полиуретан, полученный посредством смешивания компонента полиизоцианата А) и компонента полиола В) из композиции клея, состоящей из двух частей, как описано ранее, нанесения полученной таким образом смеси между слоем керамических волокон и облицовочным слоем и отверждения смеси. Технический результат - получение композиции полиуретанового клея, обеспечивающего превосходное склеивание вместе с соответствующими низкими величинами вязкости даже при высоких уровнях наполнителя. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх