Способ получения клеевой композиции для липких поливинилхлоридных лент, содержащей гидроксилированные 1,2-полибутадиены
Владельцы патента RU 2515865:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области получения клеевых композиций, используемых в производстве липких поливинилхлоридных (ПВХ) лент; предназначенных для обмотки газо- и нефтепроводов в качестве изолирующего и защитного покрытия, а также для проведения ремонтных работ. Клеевая композиция включает перхлорвиниловую смолу, пластификатор и добавку, повышающую липкость. Дополнительно композиция содержит гидроксилированный 1,2-полибутадиен или гидроксилированный синдиотактический 1,2-полибутадиен в количестве от 1 до 15 масс.ч.; используется гидроксилированный 1,2-полибутадиен со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000. Степень гидроксилирования в гидроксилированном 1,2-полибутадиене составляет от 2 до 27%. Изобретение обеспечивает повышение адгезии липкой ПВХ-ленты к поверхности металла. 2 з.п. ф-лы, 11 пр., 1 табл.
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. |
1. Клеевая композиция для липких ПВХ лент, содержащая пластификатор, перхлорвиниловую смолу, канифоль сосновую, отличающаяся тем, что дополнительно содержит гидроксилированный 1,2-полибутадиен при следующем соотношении массовых частей:
| перхлорвиниловая смола - | 25-30 |
| диоктилфталат - | 45-55 |
| хлорированные α-олефины - | 10-20 |
| канифоль сосновая | 6-8 |
| гидроксилированный 1,2-полибутадиен - | 1-15. |
2. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что используют гидроксилированный 1,2-полибутадиен с степенью гидроксилирования от 2 до 27% со среднемассовой молекулярной массой от 8000 до 120000.
3. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что вместо гидроксилированного 1,2-полибутадиена может быть использован гидроксилированный синдиотактический 1,2-полибутадиен.
