1041551 - Вулканизуемая резиновая смесь

Вулканизуемая резиновая смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3314538/23-05 (22) 07.07.81 (46) 15.09.83. Бюл. 11 34 (72) В.П.Педан, Л.А.Огневский, В.А.Козинский, B.8.88хНВНКо Л.Д.Суходольская, Н.И.Стешенко, Г.А.Блох, Г.P Ãîëüöìàí, Л.А.Будник, Л.В.Торопи" на, Л.С.Карант, E.Н.Кабанов, и А.Г.Цымма (71) Днепропетровский ордена Трудово" го Красного Знамени химико-технологи ческий институт им. Ф.Э.Дзержинского (53) 678.046 3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 621693 кл. С 08 L 9/00, 1976 (прототип). з(я) С 08 L 9/00; С 08 К 14 (54) (57) ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ

СМЕСЬ на основе диенового каучука, включающая модифицированное стекловолокно, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости, теплостойкости и усталостной выносливости резин из данной смеси, в качестве модифицированного стекловолокна смесь содержит стекло.волокно с 14-20 мас.4 алюминия в количестве 5-20 мас.ч. на 100 мас.ч. диеновогр каучука.

551 2 стекловолокна перед введением его в эластомерную композицию.

Цель изобретения - повышение износостойкости, теплостойкости и усталОстнОЙ Выносливости резин из данн смеси.

Указанная цель достигается тем, что вулканизуемая резиновая месь на основе диенового каучука, включающая модифицированное стекловолокно, в качестве последнего смесь содержит стекловолокно с 14-20 мас.3 алюминия в количестве 5-20 мас.ч на 100 мас.ч. диенового каучука.

Стекловолокно с содержанием алюми" ния (14-20 мас.Ф) является отходом производства металлизированного стекловолокна, изготавливаемого алюминированием расплава алюминия стеклони-. ти, полученной из бесщелочных стеклян- ных шариков ШСБ (ТУ6-11-76-78).

Диаметр элементарной нити 1 1О м, длина 0,1 10 -1 10 с содержанием фракции длиной 1-5 ° 10 до 603. Состав стекла (ГОСТ 5. 1545-72),Ф:

3 1Од 53 . Fe He более 0,4

Â2О9 10

АР О 15,0 0,5

СаО 17,0 1

Mg0 . 4

Ма О + К20 Не более 0,5

Т10 : Не более 0,02

Мп 04 . Йе более 0,01

Сверх 1003 наносят 14-203 алюминия, Приготовление резиновой смеси производят по известной методике на вальцах 160 320 мм при 70 С в течение . 32 мин..

В табл.1 представлен состав известных и предложенных резиновых смесей (примеры 1-9)1

Ф 1041

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности М аулканизуемой резиновой смеси, и может быть использовано для изготовления транспортерных лент, а также других резинотехнических изделий.

В качестве усиливающих элементов в резинотехнических изделиях применяются короткие волокна из металлических, минеральных, природных и поли- 1 . мерных синтетических материалов, в частности, стекловолокно в. качестве наполнителя резиновых смесей.

Применение композитов, в которых короткие волокна служат наполнителем резины, дает возможность создания изделий, удовлетворяющих качественно новым требованиям.

Однако достижение высоких физико-механических свойств композиций 20 возможно только при прочной связи между волокном и резиной, а без специальной обработки волокон адгезионные свойства стекловолокна низки. Поэтому создание высокой адгезионной: 25 прочности на границе резина - стекловолокно является важной задачей.

Наиболее близкой к предложенной является вулканизуемая резиновая смесь на основе диенового каучука, включающая модифицированное стекловолокно (1), содержащее:

Стекловолокно 70-90

Синтетический каучук . 6-28

Смесь продукта конденсации лейкопарафуксина и диэтаноламина с формальдегидом.и эпоксидного соединения (в со40 отношении по весу

1:0,2-1) 0,8-14

Указанная смесь повышает адгезионные свойства стекловолокна, но не обеспечивает достаточно высокой

45 прочности сцепления наполнителя с эластомерной матрицей „ в результате чего снижаются физико-механические свойства вулканизатов, а именно износостойкость, теплостойкость и усталостная выносливость резин из данной смеси, что приводит к быстрому изнашиванию резинотехнических изделий.

Кроме того, композиция является 55 дорогостоящей вследствие использования дефицитного сырья и дополнительных затрат на специальную обработку

Резиновые смеси вулканизуют в прессе при 1430С в течение 20 мин и проводят испытания физико-механических свойств образцов по ГОСТ 269-66.

Физико-механические показатели вулканизатов приведены в табл.2.

В табл.3 представлен состав резиновой смеси известной и предложенной (примеры 7-11)

В табл.9 даны Физико-механические показатели резин по примерам 7-11.

Примеры 12-15 иллюстрируют состав резиновой смеси с содержанием различных количеств алюминия в стекловолокне и представлены в табл.5.

3 1041551 4

Физико-механические показатели ладают более высокой. износостойкостью резин на основе СКИ-3 с 12,5 мас.ч. (не менее, чем на 153), теплостойстекловолокна, содержащего различное костью (не менее, чем иа 103), и усколичество алюминия на поверхности,по талостной выносливостью по сопротивпримерам 12-15 представлены в табл.6. i 5 лению многократному растяжению при

Как видно из табл. 2,4 и 6 резины 2003 удлинения (не менее, чем из предложенной резиновой смеси об,- на 104).

Таблица 1

KoMhoHSHTbl и дозировка, мас.ч

Контрольная смесь

ГОСТ или ТУ

Предложенная резиновая смесь ротоип

Примеры

70 О 70 0 70 О . 70 О

Бутадиен-сти- ГОСТ 70,Q рольный кау- 111138чук-СКИС-30- 72

-APKM-15

70,0

Тиурам

ГОСТ 2,0 2,0 2,0 2,0 : 2,0

740-76

2,0

ГОСТ .

7087-75 Ов8 0,8 .0,8 Оэ8 Оэ8

Альтакс.

0,8

20 20 20 20 20

2,0

10,0

ГОСТ- 7,0 7,0 7,0 7 О 7,0

2182276

Рубракс А

29 20 20 20 20

2,0

Параоксинеозон

TV-14558-76

ГОСТ-. 1,О 1,0 1,0 1,0 1,0

71-19-77. Фталевый ангидрид

1,0. Изопреновый ГОСТ 30,0 3Q,Q 30,0 30,0! 30.,0 . 30,0 каучук-CKH-3 1492573

Оксид цинка rOCT .12,0 12 0: .12,0 12 0 12,0 12,0

202-76

Синтетические ОСТ жирные 38-7кисло™ Фрак- 25-73 ции С17 -С20

Иасло вазе- ТУ-38линовое 10136778 10 О 10 0: 10 0 10 О 10 0

Режим смещен ия по известной методике, мин

1041551

Продолжение табл. l

I !

Рота"

Предложенная резиновая .с ежим мешения

«е е е ип

Примеры о нзвест. ой метоВ

° а ВВ ВВ ике, мин

° В

8 0 8,0 . 8;О 8,0

ОСТ 8,0 8,0

1430-77 деновая смола

10,0 10,0 10,0 10,Ц 10,0

40 0 40 0 40 0 40 0 40 0

ГОСТ 2,0

l2776

Сера

Табл и ца 2

4вВВ в

Показатели

Пластичность по Карреру

0,34 0,30

0,29 0,35 0,35

0,28

6,3 6,1

6,2

6,9

6,7

Условная проч-, н/и 10,0 11,9 13,9 13,9 13,2 12,3 ность, Mila

11,0

Относител ьное н/м 50 530 585 570 удлинение Д

550

555

530

Технический ГОСТ 10,0 углерод 7885-77

ЙИ-15

Технический ГОСТ "0 Л углерод ПИ-75 788577

Стекловолокно, обработанное составом по прототипу

Стекловолокно с содержанием аламиния (14-20 мас.Ф) I

Условное на)пряжение при

3003 удлинения, Ийа

Контрольная смесь

5,0 12,5 20,0 25,0

2,0 2,0 2,0 . 2,0

104155 I

Продолжение табл. 2 в

«ее«в«в«««в

Ю «е «в«

° е В в ю ю в е в ю аа ю ю ю е е «аа е е е е аа е аа

° а в

Примеры

Норма

Показатели

«в аа в в е ваа е ююеюв

2 3 4, 5 6

ЕЕ«В ею н/б 30

Остаточное удлинение,3

2 0 .20: 28 24 22 23 а

54.Твердост ь по ТИ-2,ед.

55!

315 .:234 . н/б 700 270

212

218 152

7,4 8,8. 9,2

215: 250 ., 270

Относительное удлинение, Ф

280

315

0,80

0,62 . 0,63 0,66 . 0,70

0 77

0,41...а0,43 0,47 0,50 0,57

0,53

105 ::72

130

100

125 в ааа аа ° °

Т.а б л и ц а 3 е ie ю «в «««а аааааа. «е е е аа ю аВ «ю.е.в Ва ю ю е «ее«

«еюю ееааейааю«1sвеабюа

Предложенные смеси

«юю

ГОСТ или ТУ

° Вааеюаааюю е е Ю е ю ю аа е ю е ю еюааю« ююааюю юю еювювееаав

Вримеры

«ааю «ее« ею«а ююею еююееююю еюю «ю аююаа е в

8 . .9 10 11

ВЕ(ВЕ«ювю Юееююввве «Ею«в«ею ею« ю Еве ююеее ею в «юееааю Вю

ГОСТ

14925"73

106.,0

100, .6 100,0

Изопреновый каучук

100

100,0 Стеарин

ГОСТ

202-76

1,0

1,0 1,0

1,0

Истираемость, см /кВт ч

Тепловое старение 1000С 72 ч. Условная прочность, Mila

Коэффициент по условной прочности

Коэффициент по относительному удлинению

Сопротивление многократному растяжению при

2003 удлинения, тыс.циклов

Компоненты и дозировка, мас.ч.

Agei.о-

Фип.". i .

Смесь

ГОСТ

20-76 аВ е ю ° авве

1041551

Продолжение табл, 3

Предложенные смеси, оГОСТ или ТУ

Примеры

7 (8 I 9

10 11

Оксид цинка

ГОСТ

202"76

5,0

5,0 5,0

5,0

ГОСТ

39-66

ГОСТ

7885-77

Неозон Д

1,0

50,0 50,0

50,0. 20,0

5,0

12 5

Дифенилгуанидин

ГОСТ

6-14-996-74

3 О 3»"Зь0

3,0

ГОСТ

127-76

ГОСТ

7087-75

Сера

1,0 1,0

1,0

Альта кс

0,6

0,6 0,6

0,6

Таблица 4

Примеры. Показатели

Условное напряжение при 3003 удлинения, МПа

7,8 8,3

7,2

8,1

7,5

26,0

24,2 25,1

23,8

25,0

560

530

515 520

505

Компоненты и дозировка, мас.ч.

Технический углерод ПМ-75

Стекловолокно, обработанное по прототипу Стекловолокно с содержанием алюминия (14-20 мас,Ф) Условная прочность, Mila

Относительное удлинение, Ф

Эластомерная композиция

Смесь по

ГОСТ

20 76

50,0 50,0

1041551 ююююа ° ююе

Примеры

Эластомерная композиция

Показатели.

7 8

Остаточное удлинение, 3

«е»ею» «»«» е»еею ее

32 35

30 30

Твердость по TM-2,ед.

Истираемость, см /кВтч

290

320, 240 210

230

Условная прочность, ИПа

14,3

14,0

Т4,8 15,2

15,0.Относительное е удлинение, 3, 374 380

368

360

0,61 0,61

0,60

О 54

Коэффициент. по относительному удлинению

0,69

0,75

Сопротивление многократному растяжению при

2004 удлинения, тыс.циклов

160

» а» е

»«ее

Ь е

ГОСТ

14925-73 °

100.,0

ГОСТ

6484-64

ГОСТ

202" 76

Стеарин

1,0

1,0.Оксид цинка

5,0

5;0

6,0

ГОСТ

39-66

Неозон Д

1,0

Тепловое старение, .100ос 72 v

Коэффициент по условной прочности

Компоненты; и дозиро.вка, мас.ч.

Избпре новый .каучук

-СКИ-3

ГОСТ . или

ТУ

Продолжение табл 4 юею аеаа ° ю»а е «

9 10 11 юааю «юеааеюееюю еююе«

0,65 0,70 0,73

110 180 260 : . 220

««»««» «е «ю ааааа«» аа е е ю »ее«»»ю,Таблица 5 е ю «ае ю ю ею ею» юю ее ю е ю ю Е ю ю ю Е е бв Е е ю ю а

Примеры

° е е аа» аа еаеюе еюеюаа еюееюеюеююю ааюеюаееюю

2: 13 14 15 юааююааае ««»юеююаееаею еюююююаа»юею еюююеааюеа ° !

100,0 100.,0 100;0

104!551

12 14

ГОСТ

7885-77

50,0

12,5

12 5

Стекловолокно с содержанием алюминия 14 мас.Ф

12,5

ГОСТ

6-14-996-74 3,0

Дифенилгуанидин

3,0

Сера

ГОСТ

127-76

ГОСТ

7087-75

1,0

Альтакс

0,6

Показатели

) 15

Условное напряжение при 3003 удлинении, МПа 8,3

8,3.

8,3

Условная прочность, МПа 25,1

25,1

Относительное удлинение, Ф

520

520 б

Остаточное удлинение, 3

Компоненты и дозировка, мас.ч.

Технический углерод

ПМ-75

Стекловолокно с содержанием алюминия

1,6 мас.Ф

Стекловолокно с содержанием алюминия

17 мас.Ж

Стекловолокно с содержанием алюминия

20 нас.i

ГОСТ или

ТУ

Продолжение табл. 5

Примеры

Таблица 6

1041551

Продолжение табл. б

Примеры

Показатели

13 14

Твердость по

ТМ-2, ед

Истираемость, см /кВтч

205

2I0

215

Тепловое старение, 100ОC 72 час условная прочность, Hfla

15,2

15,2 15,3

15,0

От носитель ное удлинение, Ф 380

380

390

370

Коэффициент по прочности

0,61

Коэффициент по относительному удлинению

0,73 0,7"

0,73

0,71

Сопротивление многократному растяжению при

2003 удлинении, тыс.циклов

263

260

270

Заказ 7061/26 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 1-35, Раувская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Л.Реутова

Редактор В.Ковтун Техред М.Гергель Корректор С. Шекмар

Вулканизуемая резиновая смесь

Патент 1041551