Клеевая композиция
Владельцы патента RU 2432379:
Общество с ограниченной ответственностью "Промстройтехнология" (RU)
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 |