Клеи на основе бутадиен-нитрильных каучуков

Бутадиен-нитрильный каучук – это сополимер нитрила акриловой кислоты, который получают посредством водоэмульсионной полимеризации, с бутадиеном. В СССР выпускаются 3 марки бутадиен-нитрильных каучуков. Отличаются они содержанием акрилонитрила и бутадиена:

Содержание бутадиена (моль/моль акрилонитрила)
СКН-18 – 4,5
СКН-26 – 2,75
СКН-40 – 1,5

Отдельные свойства бутадиен-нитрильных каучуков мы привели ниже:
СКН-18, CKH-26, СКН-40
Пластичность (по Дефо) – 1500-2300, 1500-2300, 1500-2300
Содержание акрилонитрила, % – 20, 27-30, 36-40

Свойства вулканизатов:
- разрушающее напряжение при растяжении (кгс/см2) – не менее 220, 220, 250
- относительное удлинение при разрыве, % – не менее 450, 550, 550
- степень набухания в бензин-бензольной смеси (3/1), % - не более 70, 38, 2

Что касается вулканизатов бутадиен-нитрильных каучуков, то в алифатических углеводородах и жирах они не набухают. Сильное их набухание происходит в хлорсодержащих и ароматических органических соединениях. В ходе роста пластичности их способности к набуханию и растворению тоже растут. Как правило, клеи используют для склеивания резиновых материалов и невулканизованных резин с дальнейшей их вулканизацией.

Бутадиен-нитрильные каучуки без проблем совмещаются с тиоколами, фенолоформальдегидными смолами и полярными полимерами.

Клей 78-БЦС – это  самовулканизующийся клей. В его основе лежит бутадиен-нитрильный каучук. Главное его предназначение – склеивание резин общего назначения с бетоном, деревом, металлом и прочими поверхностями без давления и нагревания. Теплостойкость клеевых соединений может достигать 100 градусов Цельсия. Клей отличается высокой стабильностью в процессе хранения.

Клей 78-БЦС наносится в 2 слоя на каждую из склеиваемых поверхностей. Длительность сушки 1-го слоя – 5-10 минут, 2-го – 1,5-5,0 минут. После чего склеиваемые поверхности соединяют друг с другом, а затем тщательно прикатывают роликом. Для того чтобы прочность клеевого соединения достигла оптимальной отметки, нужно время, колеблющееся от нескольких часов до суток. Все зависит от температуры, относительной влажности воздуха, состава склеиваемых резин. Повышение прочности клеевых соединений и ускорение процесса вулканизации клея можно достигнуть благодаря нагреванию или термообработке.

Если сравнивать клеевые соединения на основе клея 78-БЦС и на клеях 88 Н и 88НП, то первые обладают явным превосходством по водостойкости, теплостойкости и прочности. Для клея характерна высокая адгезия ко многим тиоколовым герметикам и резинам. Пленка клея 78-БЦС прозрачная. Это свойство играет большую роль в процессе наклеивания тонких материалов и в изделиях, которые требуют прозрачности адгезива.

Клей ФЭН-1 – это раствор фенолоформальдегидной смолы и пластиката СНК-40 в формальгликоле. Применяется он, как правило, для склеивания сырых резин, основанных на бутадиен-нитрильных каучуках, с металлом в процессе вулканизации.

Примем во внимание клеевую композицию на основе сополимера винилпиридина, акрилонитрила и бутадиена. Чтобы повысить ее адгезию, предлагают вводить в нее специальную смолу, которая представляет собой продукты конденсации гексаметилентетрамина с резорцином, триаминотрифенилметан и галогенсодержащие альдегиды.

Бутадиен-нитрильные каучуки (Паракрил, Хемигум, Бутапрен, Хайкар) используются за рубежом. Различаются они по содержанию акрилонитрила в сочетании со смолами и другими каучуками. С их помощью получают маслостойкие, эластичные и прочные клеи. Довольно часто используются смолы, основанные на формальдегиде и замещенных фенолах, редко – продукты конденсации формальдегида с резорцином, поливинилхлорид и алкидные смолы. Используют для этих целей также эфиры канифоли, кумароновая смола и каменноугольная (для повышения липкости), гидрированная канифоль и др. Смесь, состоящая из окиси цинка, бензотиазолилдисульфида и серы широко используется для отверждения. Фталаты, жидкий нитрильный каучук, трикрезилфосфат и себацинаты выступают здесь в качестве мягчителей. Как правило, канальная сажа тоже входит в состав клеев в количестве 40-60 вес. ч. на 100 вес. ч. каучука.

Нитропропан, хлорбензол и метилэтилкетон применяются в роли растворителей этих клеев.

Ниже мы приводим состав клея (в вес. ч.), предназначенного для склеивания пленочных материалов и целлофана на основе поливинилацетата, поливинилхлорида и прочих полимеров с латунью и алюминием.

Бутадиен-нитрильный каучук Хайкар 1042 – 10-50
Эпоксидная смола Эпон 820 – 90-50
Метилэтилкетон – 80
Триэтилентетрамин – 2-20

Уже перед употреблением клея вводится триэтилентетрамин, который представляет собой 50%-ый раствор в метил-этилкетоне. Жизненный период полученной композиции – 4-24 часа.

Для того чтобы склеить такие материалы как ткань, обычная и асбестовая бумага, пленка, алюминиевая фольга и прочее, используют латексы, основанные на бутадиен-нитрильных каучуках. В подобного рода латексах содержится казеин (20% казеина, предварительно обработанного бурой), производные канифоли и фенолформальдегидные смолы. Блоксополимеры фенолоальдегидных смол с бутадиен-нитрильными каучуками используются как основа теплостойких клеев, предназначенных для соединения отдельных элементов силовых металлических конструкций.