Способ отверждения клеев

 

Использование: при отверждении клеев, закрепляющих частицы на поверхности предметов, и может быть использовано для получения искуственных кож и электрофлокированных материалов. Сущность изобретения: отверждение клея происходит под действием ультрафиолетового (УФ) излучения, испускаемого, например, газоразрядными лампами. Для того, чтобы клей отверждался под действием УФ излучения, он помимо ненасыщенных и реакционно-способных соединений дополнительно содержит фотоинициатор. Часть спектра УФ-излучения, несущественную для проведения реакции полимеризации клея, можно удалить из общего светового потока с помощью светофильтров. При этом поток УФ-излучения направляют таким образом, что направление потока УФ совпадает с направлением ориентации основной части погруженных в клей частиц. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к технологическим процессам производства искусственных кож и может быть использовано при получении электрофлокированных материалов.

Известен способ получения обувной замши, включающий в себя процессы нанесения на ткань клея, состоящего в основном из уретанового полимера (УК-1 или десмоколла), растворенного в органических растворителях (циклогексанон и бутилацетат), и ворса в сильном электрическом поле, отверждения клея в сушильных камерах при повышенной температуре воздуха, охлаждения материала, его очистки от избытков ворса и намотки материала в рулон. Этот способ энерго- и материалоемок, экологически вреден, требует большого времени отверждения из-за необходимости выпаривания растворителя из клея.

Известен, являющийся наиболее близким к изобретению, способ отверждения клеев, закрепляющих частицы на поверхности предметов, путем направления потока излучения на клей, состоящий из ненасыщенных олигомеров и/или мономеров с погруженными в него частицами. В соответствии с этим способом для отверждения слоя клея, в который погружены волокна, размещенные примерно перпендикулярно его поверхности, используется пучок электронов, который, проходя в промежутках между волокнами, достигает клеевого слоя и вызывает его отверждение. При этом технологический процесс получения ворсового материала остается традиционным: на подложку наносится клей, на слой клея ворс, а затем материал подвергается процессу отверждения. Однако использование электронного пучка приводит к необходимости использовать электронно-отверждаемый клей. Применение пучка электронов для отверждения клея эффективно для плоских материалов и не пригодно для предметов сложной формы с углублениями и выступами из-за сильного поглощения энергии электронного пучка воздухом. Кроме того, использование электронного пучка требует значительных капитальных затрат на приобретение электронного ускорителя, на организацию электронной защиты.

Техническим результатом изобретения является расширение ассортимента изделий путем включения в их число изделий со сложным рельефом и уменьшение капитальных затрат на изготовление и эксплуатацию устройства отверждения клея.

Поставленная задача решается тем, что в клей дополнительно вводят фотоинициатор и используют ультрафиолетовое излучение, причем направление падения потока ультрафиолетового излучения совпадает с направлением ориентации основной части погруженных в клей частиц и тем, что на клей направлен не весь спектр используемого излучения, а лишь его часть, существенная для реакции полимеризации клея. Существенная часть потока излучения, необходимая для реакции полимеризации клея, может быть выделена светофильтром.

Ультрафиолетовое излучение (УФ) может быть получено, например, использованием газоразрядных ламп из серии ДРТ 230, ДРТ 200, ДРТ 1000, ДРТ 2500, ДРТ 2800, ДРТ 5000, ДРТ 4000-04 и др.

В качестве фотоинициатора в количествах 0,5-10% можно использовать, например, 2,2-диметокси-2-фенил-ацетофенон (ДМФА) или изобутиловый эфир бензоина (ИБЭБ). Под действием квантов УФ-света фотоинициатор распадается на радикалы, которые инициируют реакцию полимеризации ненасыщенных олигомеров и мономеров, составляющих клеевую композицию.

В экспериментах в качестве компонентов клея использовались следующие олигомеры: Олигоуретанакрилат ОУА-1052 CH₂=CH-COO-CH₂-CO-NH-- NH-CO-O-(CH₂-O)₁₇- -CO-NH -NH-CO-O-OC-CH=CH₂ Олигоуретанакрилат ОУА-1000 CH₂=CH-COO-CH₂-CO-NH-- NH-CO-O-(CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-O-)₁₄- -CO-NH -NH-CO-O--OOC-CH CH₂ Олигоуретанакрилат ОУА-2102 CH₂=CH-COO-CH₂-CO-NH-- NH-CO-O-(CH₂-O-)₃₄-
-CO-NH -NH-CO-O--O-OC-CH CH₂
и мономеры: акрилированный эпихлоргидрин (ГХПА)
CH₂=CH--O-CH₂--CH₂Cl П-винилпирролидон
а также приготовленные в УКПНИИпластмасс эпоксиакрилатные композиции с наименованиями ЭАС-503 и ЭАС-501.

В клеевые композиции вводился фотоинициатор ДМФА в количествах 3-5% доза облучения менялась от 3180 до 101760 Дж/м² в диапазоне длин волн от 0,32 до 0,40 мкм. В экспериментах на стеклах отливались пленки из клея, затем на них в сильном электрическом поле наносился капроновый ворс длиной 0,5 мм белого цвета, после чего образцы подвергались облучению лампы ДРТ 400, входящей в состав облучателя ртутного кварцевого ОРК-21М.

После отверждения клея пленки от стекла отделялись и подвергались испытаниям по ГОСТ 12580-78 "Пленки латексные. Метод определения упругопрочностных свойств при растяжении". Результаты экспериментов приведены в таблице.

Кроме того, проводился эксперимент по оптимизации режимов изготовления ПВХ-флоквелюра на ПВХ-пленке (ГОСТ 9998-86). Полученные образцы испытывались на износостойкость в сухом и мокром состояниях на приборе ИМ-1 (груз 200 г) и на жесткость на приборе ПЖУ-12М. При концентрации олигомера ОУА-1000 равной 83% в ряде экспериментов была получена износостойкость в мокром состоянии превышающая 150 циклов при вполне удовлетворительной жесткости, не превосходящей 8 гс, что вполне удовлетворяет требованиям к материалу.

В проведенных экспериментах интенсивность излучения составила 212 Вт/м2.

Указанные выше газоразрядные лампы наряду с УФ испускают и тепловое излучение, которое оказывается малоэффективным для проведения реакции полимеризации клея и приводит к нагреванию всего материала. Кроме того, некоторые области спектра ламп УФ-света могут интенсивно поглощаться самими частицами, осажденными на поверхности предмета, и вследствие этого не участвовать в реакции полимеризации клея. В этом случае целесообразно эту часть спектра выделять из общего потока излучения, направляемого на материал. Для этого могут быть использованы поглотительные и(или) отражательные фильтры.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ КЛЕЕВ, закрепляющих частиц на поверхности предметов, путем направления потока излучения на клей, состоящий из ненасыщенных олигомеров и/или мономеров с погруженными в него частицами, отличающийся тем, что в клей дополнительно вводят фотоинициатор и используют ультрафиолетовое излучение, причем направление падения потока ультрафиолетового излучения совпадает с направлением ориентации основной части погруженных в клей частиц.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на клей направлен не весь спектр излучения используемого источника, а лишь его часть существенная для реакции полимеризации клея.

РИСУНКИ

Рисунок 1