КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ

КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2074213 (13) C1

(51) 6 C09J109/08, C09J1/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации 
Статус: по данным на 03.05.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1997.02.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 94002504/04 
(22) Дата подачи заявки: 1994.01.21 
(45) Опубликовано: 1997.02.27 
(56) Аналоги изобретения: Авторское свидетельство СССР N 1693012, кл. C 09 J 109/08, 1991. Авторское свидетельство СССР N 1523563, кл. C 09 J 109/08, 1989. Авторское свидетельство СССР N 1652327, кл. C 09 J 109/06, 1991. Авторское свидетельство СССР N 730776, кл. C 09 J 1/02, 1980. Авторское свидетельство СССР N 1112039, кл. C 09 J 109/08, 1984. 
(71) Имя заявителя: Мислер Жанетта Валентиновна; Коновалов Юрий Анатольевич 
(72) Имя изобретателя: Мислер Жанетта Валентиновна; Коновалов Юрий Анатольевич 
(73) Имя патентообладателя: Мислер Жанетта Валентиновна; Коновалов Юрий Анатольевич 

(54) КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ 

Изобретение относится к вододисперсионным клеям на основе синтетических латексов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности в строительстве, мебельной и полиграфической промышленности, в производстве товаров народного потребления, а также других отраслях и в быту для скрепления различных материалов как однородных, например, деревянных, керамических, так и разнородных, в том числе дерева с пластмассой, резины с пластмассой и прочих. Сущность изобретения: клеевая композиция содержит бутадиенстирольный латекс БС-65 порядка 42 - 50%, жидкое стекло с силикатным модулем 2,61-3,00 порядка 8 - 10% и остальное - вода. Характеристики клея: клеящая способность 0,9 кг/см, прочность клеевого шва на сдвиг 14 кгс/см (бук - бук), время высыхания 1 ч. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к вододисперсионным клеям на основе синтетических латексов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности в строительстве, мебельной и полиграфической промышленности, в производстве товаров народного потребления, а также других отраслях и в быту для скрепления различных материалов как однородных, например деревянных, керамических, так и разнородных, в том числе дерева с пластмассой, резины с пластмассой и пр.

Известны клеевые композиции на основе латексов синтетического каучука, в частности бутадиенстирольных с модифицирующими добавками в виде загустителей, наполнителей, пластификаторов и других веществ, определяющих свойства клеев применительно к области их использования, например мела, каолина, карбамида (мочевины), полиакриламида, различных солей лигнинсульфоновых кислот и т.д.

Перечисленные синтетические клеи многокомпонентны, содержат в основном дефицитные, дорогостоящие вещества, но имеют при этом достаточно ограниченное целевое использование. Зачастую это обстоятельство связано с выбором загустителя клеящей основы.

Так, например, известна водорастворимая клеевая композиция следующего состава, мас.

Бутадиенстирольный латекс 20 50

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 1,5 3,5

Полиакриламид 0,2 0,8

Мел 15 30

Поверхностно-активное вещество 0,03 0,2

Карбамид 2 5

Вода Остальное [1]

Композиция может содержать дополнительно 5 мас. диэтиленгликоля. Здесь в качестве слабого загустителя выступает натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы. Состав сложен, содержит токсичные амиды, нестабилен при хранении из-за наличия мела и, кроме того, предназначен для склеивания ограниченного круга материалов: ПВХ-плитки, линолеума, обоев.

Известны составы клеев, где в качестве загустителя дополнительно присутствует мочевиноформальдегидная смола [2]

Клеевая композиция содержит следующие компоненты, мас.

Бутадиенстирольный латекс (на сухое вещество) 12,48 22,08

Мочевиноформальдегидная смола 3,0 14,0

Мочевина 0,12 0,72

Na-карбоксиметилцеллюлоза 1,25 2,2

ПАВ 0,01 0,10

Каолин 1,0 2,0

Вода Остальное

Хотя известно, что клей на основе одной мочевиноформальдегидной смолы может обладать хорошей адгезией к древесине, водостоек, имеет высокую скорость отверждения, однако его применение в описанном составе для придания более высоких качеств не достигает цели и приводит лишь к удорожанию клея, при этом негативный побочный эффект пенообразование делает невозможным расфасовку клея в заранее заготовленную тару, при этом снижаются и его клеящие свойства. Область применения ограничена (составы пригодны для приклеивания обоев на бумажную тканевую основу), несмотря на сложный многокомпонентный состав.

Известен состав для клеевых соединений, содержащий 50%-ный бутадиенстирольный латекс СКС-65ГП, загуститель и воду, при этом в качестве загустителя использована 50 51%-ная поливинилацетатная дисперсия ПВАД, а в качестве добавки триэтаноламиновая соль алкилэтоксифосфатов (фосфоксит-7) при следующем соотношении, мас.

50%-ный бутадиенстирольный латекс 1,0 2,0

50 51%-ный ПВАД 0,2 0,8

Фосфоксит-7 0,015 0,065

Вода Остальное [3]

Известная клеевая композиция проста по составу, нетоксична. Однако количественное содержание компонентов обеспечивает лишь узкое целевое назначение: пропитку швейных изделий. Кроме того, известный состав необходимо готовить непосредственно перед употреблением, что может создавать значительные трудности при эксплуатации композиции, а наличие в качестве загустителя ПВАД снижает ее водостойкость.

Известен достаточно простой и влагостойкий состав на основе латекса синтетического каучука, а именно, дивинилстирольного, где в качестве загустителя используется жидкое натриевое стекло, а состав дополнительно содержит цемент как вяжущую добавку и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.

Жидкое натриевое стекло 50 72

Цемент 8 10

Латекс 20 40 [4]

Однако описанный клей не относится к вододисперсионным, имеет усложненную технологию приготовления (затруднено обеспечение однородности пастообразной массы, в виде которой должен быть получен клей) и также используется для склеивания ограниченного круга материалов: картона, целлюлозно-бумажных изделий.

За прототип выбрана клеевая композиция, включающая бутадиенстирольный латекс, загуститель и воду, где в качестве загустителя присутствует жидкое стекло и дополнительно карбамидформальдегидная смола, а добавками являются мел (как наполнитель) и микробарит. Композиция имеет следующее соотношение компонентов, мас.

Бутадиенстирольный латекс (на сухое вещество) 12,48 22,08

Жидкое стекло 17,0 24,0

Мел 26,9 33,0

Карбамидформальдегидная смола 10,0 15,0

Микробарит 0,2 2,0

Вода Остальное [5]

Описанная клеевая композиция относится к хозяйственным клеям, применяемым в быту для склеивания материалов типа линолеума, ПВХ-плит, ковров.

Анализ свойств известной композиции прототипа показал, что применение в составе такой совокупности компонентов, как латекс, жидкое стекло, карбамидформальдегидная смола не дает очевидного улучшения характеристик клея, но усложняет и удорожает состав.

К недостаткам известной клеевой композиции относится также следующее:

использование в качестве наполнителя мела приводит к необходимости введения в состав "подвешивающего" компонента в виде микробарита (для исключения выпадения мелового осадка), при этом микробарит относится к разряду дефицитных дорогостоящих компонентов, а клеевая композиция остается неустойчивой системой жидкость твердая фаза, что, как было отмечено, затрудняет технологию приготовления, увеличивается и возможность ошибки по выбору оптимального соотношения компонентов;

сам факт наличия в качестве загустителя жидкого стекла (при указанном соотношении латекса и жидкого стекла) не является гарантией высоких показателей клея и широкой области его применения.

Таким образом, из приведенных примеров видно, что в известных многокомпонентных вододисперсных композициях на основе латексов синтетических каучуков использование "сильного" загустителя жидкого стекла или жидкого стекла в сочетании с карбамидформальдегидной смолой не способствует напрямую улучшению показателей качества и расширению области применения.

Актуальной проблемой остается создание нового клея, обладающего высоким показателем качества в широкой области применения и имеющего достаточно простой, дешевый и нетоксичный состав.

Задача изобретения повышение основных физико-химических показателей клея при одновременном расширении области его применения.

Поставленная цель достигается тем, что клеевая композиция на основе бутадиенстирольного латекса, жидкого стекла и воды содержит бутадиенстирольный латекс БС-65, жидкое стекло с силикатным модулем 2,61 3,0 (в частности жидкое содовое натриевое стекло марки Б) при следующем соотношении компонентов, мас.

50%-ный бутадиенстирольный латекс 43 50

Жидкое стекло 8 10

Вода Остальное

С целью повышения морозоустойчивости при необходимости клей может дополнительно содержать антифриз диэтиленгликоль в количестве не более 5% Бутадиенстирольные латексы производятся промышленностью, их готовят при соотношениях бутадиена и стирола, от 90:10 до 15:85. Бутадиенстирольный латекс ВС-65 продукт совместной полимеризации бутадиена со стиролом, эмульсия белого цвета с вязкостью 11 16с, доля сухого вещества (остатка) 49 50 мас. незаполимеризованного 0,07, рН среды 7,0 8,5, имеет соотношение (по ТУ 38103550-84), стирола 65; бутадиена 35.

Жидкое стекло водный раствор силикатов щелочных металлов общей формулы A2OmSiO2, где А Na,K,Li,m кремнеземистый (силикатный модуль) 1,5 3,5 для натриевого содового стекла, 4,0 4,5 для калиевого и др.

В качестве загустителя использовано жидкое содовое натриевое стекло с силикатным модулем 2,61 3,0, при этом доля SiO2 в нем 30,8 31,9 мас. доля оксида натрия Na2O 11,0 12,1 мас. По внешнему виду жидкое содовое натриевое стекло густая прозрачная жидкость.

Клеевая композиция представляет собой малокомпонентную устойчивую систему жидкость жидкость, в которой с одной лишь добавкой "работает" сам латекс, при этом с клеящей основой латексом и загустителем жидким стеклом с силикатным модулем 2,6 3,0. Композиция по сравнению с аналогами и прототипом имеет более высокую клеящую способность и широкую область применения: кроме традиционных материалов бумаги, дерева, тканей она предназначена для склеивания фарфоровых, стеклянных, керамических, пластмассовых изделий, кож, а также разнородных материалов: дерева с пластмассой, керамики с древесно-стружечными плитами, резины с пластмассой и т.д.

Близкой по свойствам и достигаемому результату является ПВАД-дисперсия поливинилацетатная гомополимерная грубодисперсная по ГОСТ 18-992-80, которая применяется в качестве основы универсального клея ПВА.

Однако по сравнению с композицией по изобретению он имеет более узкую область использования, т.е. к недостаткам клея ПВА относится низкая водостойкость и прочность при длительном нагружении, что ограничивает его эксплуатационные возможности. Так, например, этот клей не используется как конструкционный и в общем способность его ниже, чем у заявляемого.

Клеящую композицию готовят в металлической емкости при последовательном вводе компонентов и их механическом смешивании при температуре 15 30oС. К расчетному количеству латекса БС-65 небольшими порциями добавляют загуститель расчетное количество жидкого содового натриевого стекла, непрерывно перемешивая до получения густой однородной массы, затем добавляют воду. При изготовлении и применении клея никаких специальных средств не требуется.

Пример 1.В металлическую емкость загружают латекс 50% БС-65 и жидкое содовое натриевое стекло с силикатным модулем 2,61 при следующем соотношении компонентов (по нижнему пределу), мас.

Латекс 42

Жидкое стекло 8

Вода 50

Смесь тщательно перемешивают при комнатной температуре.

Пример 2.

По той же технологии, что и в примере 1, готовят клеевую композицию при следующем соотношении компонентов (рецептура оптимального состава), мас.

Латекс БС-65 46

Жидкое стекло 9 (силикатный модуль 26,1 3,0)

Вода 45

Пример 3. По той же технологии, что и в примере 1, готовят состав при следующем соотношении компонентов (рецептура по верхнему пределу), мас.

Латекс БС-65 50

Жидкое стекло 10 (силикатный модуль 2,61 3,0)

Вода 40

Пример 4. По той же технологии, что и в примере 1, готовят состав при следующем соотношении компонентов (рецептура ниже нижнего предела), мас.

Латекс БС-65 40

Жидкое стекло 7

Вода 53

Пример 5. По технологии примера 1 готовят состав при следующем соотношении компонентов (рецептура выше верхнего предела), мас.

Латекс БС-65 52

Жидкое стекло 24

Вода 24

Примеры конкретных составов и сравнительные свойства клеевой композиции по изобретению и известных (аналога и прототипа) приведены в таблице. Примеры 1 и 3 включают граничные пределы, пример 2 оптимальное соотношение компонентов, примеры 4 и 5 значения компонентов, выходящие за граничные пределы.

Как следует из таблицы, изменение совокупности компонентов и их соотношение позволяет достигнуть повышения клеящей способности в широкой области применения. Превышение верхнего граничного предела приводит к потере клеящих свойств композиции (при содержании 24% жидкого стекла происходит расслоение клея, т.е. он не работает).

Клеящая способность композиции по изобретению, а также клея из ПВА проверялась по ГОСТ 18992-80 на образце делерина с последующим испытанием на разрывной машине, при этом для ПВА этот показатель до 0,55 кгс/см, а для предлагаемого клея до 0,9 кгс/см. Применение клеевой композиции для производства технологии под давлением не более 2 кгс/см.

Увеличение в композиции рН показателя свидетельствует о повышении стабильности, т. е. позволяет снизить требования к условиям хранения и необходимости использования специальной тары, при этом оптимальное соотношение основных характеристик клея проявляется при выполнении заданных граничных пределов.

Величина вязкости в клеевых композициях связана с содержанием нелетучих (показатель сухого остатка вещества после испарения воды). Показатель сухого остатка бутадиенстирольного латекса БС-65 составляет 49 53% в ПВА этот показатель выше до 60% т.е. расход полимерной клеящей основы в заявляемом составе меньше, чем в клее ПВА.

Известная композиция и композиция по изобретению имеют аналогичную клеящую основу, при этом добавление загустителя жидкого стекла и в том, и в другом случае увеличивает вязкость. Однако выбранное соотношение (мас.) клеящей основы и загустителя, а также отличия в компонентном составе приводят к различным результатам: прочность клеевого шва на сдвиг склеиваемых материалов у композиции по изобретению в 3 раза выше, чем у прототипа.

Условия хранения и транспортировки клеевой композиции.

Клей упаковывается в полиэтиленовую, стеклянную тару, допускается затаривание в металлические фляги, канистры, бочки.

Клей транспортируется в плотно закрытой таре при температуре выше 0oС. Хранят клей при не ниже +5oС (транспортировка и хранение производятся по ГОСТ 9381-86).

Гарантийный срок хранения клея 12 месяцев со дня изготовления. В процессе хранения возможно незначительное загустение состава. В том случае, когда вязкость композиции возрастает, ее допускается развести небольшим количеством воды до необходимой вязкости при энергичном перемешивании. Соединяемые поверхности намазывают клеем и выдерживают в течение 2 мин, затем вводят в соприкосновение и фиксируют гнетом в течение 30 мин. Высыхание клея происходит в течение 1 ч, процесс склеивания завершается после 12 24 ч.

Клеевая композиция имеет простой состав, нетоксична, непожароопасна, что обусловлено свойствами входящих в нее компонентов, при этом используемые компоненты не являются дефицитом (изготавливаются промышленностью в больших количествах). Композиция имеет более широкую область применения, чем известные вододисперсионные клеи, а также более высокие физико-химические показатели.

Прочность клеевого шва, получаемого с помощью заявленной композиции, проверялась после выдержки соединяемых материалов в течение 6 ч под давлением 2 кгс/см2. Полученные данные отражены в таблице.

Прессованная фанера к буку 12,5 кгс/см

ДСП к буку 11,9 кгс/см

Бук к буку 14,0 кгс/см. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Клеевая композиция на основе бутадиенстирольного латекса, жидкого стекла и воды, отличающаяся тем, что она содержит бутадиенстирольный латекс марки БС-65, жидкое стекло с силикатным модулем 2,61 3,0 при следующем соотношении компонентов, мас.

Бутадиенстирольный латекс БС-65 42 50

Жидкое стекло с силикатным модулем 2,61 3,00 8 10

Вода Остальноел




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru