1100285 - Вулканизуемая резиновая смесь

Вулканизуемая резиновая смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ на основе бутадиенового каучука и насыщенного раствора хлорида металла , отличающаяся тем. I& г t что, с целью повьш1ения жизнеспособности смеси, последняя содержит в качестве бутадиенового каучука жидкий каучук, выбранный из группы: гидроксилсодержащий бутадиеновый каучук с молекулярной массой 1850-5000 и содержанием гидроксильных групп 12 ,5 мас.%, хлорсодержащий бутадиеновьй каучук с молекулярной массой 2100-5000 и содержанием хлора 1,53 ,5 мас.%, а в качестве насыщенного раствора хлорида металла - насыщенный раствор хлорида железа или хлорида цинка при следующем соотношении компонен тов, мае.ч: Жидкий каучук выбранный из указанной группы 100 Насьш1енный раствор хлорида железа или хлорида цинка10

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОЯИЦ Й

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1100285

Р!4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I "

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

П0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0 ГНРЬГГИЙ (21) 3531335/23-05 (22) 04.01.83 (46) 30.06.84. Бюл. ¹ 24 (72) В.II.Шаболдин, В.Н.Демишев, Л.А.Одинцова и А.И.Крашенинников (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (53) 678.7(088.8) (56) 1. Крашенинников А.И. и др. Исследование влияния электролитов на структурно-механические свойства бутадиеннитрильного каучука CKH-18."Высокомолекулярные соединения", 1972, т. А14, № 2, с..274 (прототип). (54). (57) ВУЛКАНИЗУЕИАЯ РЕЗИНОВАЯ

СМЕСЬ на основе бутадиенового каучука и насыщенного раствора хлорида металла, отличающаяся тйм, gag С О8 I 15/02 С 08 К 3 24 что, с целью повышения жизнеспособности смеси, последняя содержит в качестве бутадиенового каучука жидкий каучук, выбранный из группы: гидроксилсодержащий бутадиеновый каучук с молекулярной массой 1850-5000 и содержанием гидроксильных групп 12,5 мас.%, хлорсодержащий бутадиеновый каучук с молекулярной массой

2100-5000 и содержанием хлора 1 53,5 мас.%, а в качестве насыщенного раствора хлорида металла вЂ” насыщенный раствор хлорида железа или хлорида цинка при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Жидкий каучук выбранный из указанной группы . 100

Насыщенный раствор хлорида железа или хлорида цинка

1100285

Изобретение относится к переработке полимеров (низкомолекулярных каучуков) и может быть использовано в резиновой промышленности при изготовлении резиновых смесей, в производст- 5 . ве герметизирующих материалов, компаундов, изолирующих покрытий, элект. ропроводящих клеев.

Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиенового каучу- 1в ка (бутадиен-нитрильного СКН-18 твердого) и насыщенного водного раствора хлорида металла: хлорного железа, хлористого цинка и т.д. при соотношении соответственно 100:1-5. t5

Данная смесь позволяет проводить процесс структурирования при сравнию тельно низкой температуре (70 С) и простой технологии, что обеспечивает

;мягкое структурирование бутадиеновых

1 каучуков, имеющих функциональные группы в своем составе. Смесь имеет жизнеспособность до 5 сут без существенного увеличения вязкости. Полученные отвержденные продукты имеют необходи-25 мые эластичность, сопротивление упругим деформациям и меньше стареют при использовании их в качестве уплотнителей покрытий, клеев и т,д. в зоне

У о повышенных температур (до 100 С) Г1 3. 30

Однако жизнеспособность этой смеси в ряде случаев является недостаточной.

Цель изобретения вЂ” повышение жизнеспособности (вулканизующейся) смеси, Поставленная цель достигается тем, что вулканизуемая резиновая смесь на основе бутадиенового каучука -и насыщенного водного раствора хлорида металла содержит в качестве бутадиено- 4 вого каучука жидкий каучук, выбранный из группы: гидроксилсодержащий бутадиейовый каучук с молекулярной массой 1850-5000 и содержанием гидроксильных групп 1-2,5 мас., хлорсодер- 4 жащий бутадиеновый каучук с молекулярной массой 2100-5000 и содержанием хлора 1,5-3,5 мас., а в качестве насыщенного раствора хлорида металла вЂ” насыщенный раствор хлорида желе50 за или хлорида цинка при следующем соотношении компонентов, мас. ч:

Жидкий каучук, выбранный из указанной группы 100

Насыщенный раствор хло55 рида железа или хлорида цинка 3-10

Пример 1 (прототип). Готовят смеси, состоящие из 100 r бутадиеннитрильного каучука СКН-10 (мол. вес

14000) и 3,0 и 10,0 r насыщенного при 70 С водного раствора хлорного железа. Каждую смесь тщательно перемешивают в смесителе типа ВернерПфлейдедера до получения однородной массы и оставляют стоять 5 и 15 сут при комнатной температуре. Затем измеряют вязкость. Далее смеси термостатируют при 70 С в течение 7 ч и определяют физико-механические свойства отвержденных продуктов.

Пример 2 (прототип). Готовят две смеси смешением 100 г бутадиеннитрильного каучука СКН-10 (мол. вес 14000) и 3 и 10 r насыщенного водного раствора хлористого цинка.

После перемешивания смесей их оставляют на 5 и 15 сут и измеряют вязкость.

Пример 3. Готовят две смеси смешением 100 г бутадиенового гидроксилсодержащего куачука (содержание

ОН-группы 1,6 вес. мол вес 2000) с 3,0 и 10,0 r раствора хлорного железа и измеряют их вязкость как в примере 2. Далее смеси термостатируют при 70 в течение 7 ч и определяют физико-механические свойства отвержденных продуктов, Пример 4. Готовят две смеси смешением 100 г гидроксилсодержащего каучука (содержание ОН-групп 1 6 вес. мол. вес 2000) с 3,0 и 10,0 г насыщенного при 20 С водного раствора хлоо ристого цинка. После смешения компонентов смеси оставляют на 5 и 15 сут и измеряют вязкость. Затем смеси нао гревают при .70 С и 7 ч и определяют физико-механические .свойства отвержденных продуктов.

Пример 5. Готовят две смеси смешением 100 г бутадиенового хлорсодержащего каучука (содержание С1

2,1 вес. мол. вес 3460) с 3,0 и

10,0 r насыщенного водного раствора хлорного железа. Затем смеси отверждают 7 ч при 70 С и определяют физико-механические свойства отвержденных продуктов.

Физико-механические свойства смесей и отвержденных продуктов на основе жидких бутадиеновых каучуков и хлоридов металлов приведены в табл. 1, Из табл. 1 следует, что при смешении бутадиеновых хлор- и гидроксилсодержащих каучуков с водными растворами FeC1 и ЕпС1 происходит увеличе1 1002

3 ние вязкости, причем прирост вязкости вулканизующихся смесей за 15 сут в случае с бутадиеновым хлор- и гидроксилсодержащим каучуком ниже, чем для CKH-10 и составляет для случая с хлорным железом 0,7-2,1Х (хлорсодержащий) и 10-12Х (гидроксилсодержащий).

37,9-42,8Х (СКН-10), а пля случая с хлористым цинком 4,7-7,3Х (гидроксилсодержащий), 20,7-27,0X (CKH вЂ” 10). 10

Пример 6 (сравнительный). Готовят две смеси смешением 100 г бутадиенового гидроксилсодержащего каучука (мол, вес 2000, содержание

ОН-групп 1 6 вес.Х) с 3,0 и 10 0 r 15 насыщенного раствора HgC1 и измеря2 ют их вязкость как.в предыдущих примерах, через 5 и 15 сут.

Пример 7 (сравнительный) . Готовят две смеси смешением 100 г бутадиенового гидроксилсодержащего каучука (мол. вес 2000, содержание ОНгрупп 1,6 вес.Х) с 3,0 и 10,0 r насыщенного раствора CdC12 и измеряют их вязкость как в предыдущих примерах 25 через 5 и 15 сут.

Пример 8 (сравнительный). Готовят две смеси смешением 100 r бутадиенового хлорсодержащего каучука (мол. вес 3460, содержание С1

2; 1 вес.Х), с 3,0 и 10,0 г насыщенного раствора ZnC12 и измеряют их вязкость как и в предыдущих примерах через 5 и 15 сут.

Пример 9 (сравнительный) . Готовят две смеси смешением 100 г бутадиенового хлорсодержащего каучука (мол. вес 3460, содержание С1

2,1 вес.X) с 3,0 и 10,0 г насыщенного раствора Н С12 H 83MepsreT H3 esg- 40 кость как и в предыдущих примерах через 5 и 15 сут. о

Пример 10 (сравнительный) .

Готовят две смеси смешением 100 бутадиенового хлорсодержащего каучука (мол. вес 3460, содержание С1

2,1 весХ) с 3,0 и 10,0 г насыщенного раствора CdC12 и измеряют их вязкость как и в предыдущих примерах через 5 и 15 сут. 50

Свойства резиновых смесей, содер-, жащих хлориды некоторых металлов, приведены в табл. 2.

Представленные данные табл. 2 в сравйении с данными табл. 1 свидетель.55 ствуют о том, что введение хлоридов других металлов (CdC12, Н С12) в указанные каучуки и ZnC1> в бутадиеновый хлорсодержащий каучук практически не оказывают влияния на изменение вязкости резиновых смесей во времени.

Однако данные соли не вызывают и вулканизации смесей, что не ведет к достижению цели изобретения.

Примеры, подтвреждающие соотношение компонентов и указанные характеристики используемых веществ °

Пример 11.Готовят две смеси смещением 100 r бутадиенового гидроксилсодержащего каучука(содержание ОН= групп 1,0Х, мол. вес 1850) с 3,0 и

10,0 r насыщенного водного. раствора хлорного железа. После смешения компонентов смеси оставляют на 5 и

15 сут и определяют вязкость.

Пример 12. Готовят две смеси смешением 100 г бутадиенового гид.вЂ” роксилсодержащего каучука (содержание

ОН-групп 1,67, мол.вес 2000) с 3,0 и

10,0 r насыщенного водного раствора хлорного железа. После смешение компонентов смеси оставляют на 5 и

15 сут и определяют вязкость.

Пример 13. Готовят две смеси смешением 100 r бутадиенового гидроксилсодержащего каучука (содержание

0Н-групп 2,57. мол. bee 5000)с 3,0 и

10,0 г насыщенного водного раствора хлорного железа. После смешения компонентов смеси оставляют на 5 и

15 суток и определяют вязкость.

В табл. 3 приведено влияние добавок хлорного железа на прирост вязкости бутадиеновых каучуков с разным содержанием.OH-групп.

Пример 14. Готовят две смеси смешением 100 r бутадиенового хлорсодержащего каучука (содержание С1

1,5, мол.вес 2100) с 3,0 и 10 0 г насыщенного водного раствора хлорного железа. После смешения компонентов смесь оставляют на 5 и 15 сут и определяют вязкость.

Пример 15. Готовят две смеси смешением 100 r бутадиенового хлорсодержащего каучука (содержание С1

2,,17, мол. вес 3460) с 3,0 и 10,0 г насыщенного водного раствора хлорного железа. После смешения компонентов смесь оставляют на 5 и 15 сут и определяют вязкость.

Пример 1б. Готовят две смеси смешением 100 r бутадиенового хлорсодержащего каучука (содержание С1

3,57, мол. вес 500Q) с 3,0 и 10,0 r насыщенного водного раствора хлорно3 110 го железа. После смешения компонен" тов смесь оставляют на 5 и 15. сут и определяют вязкость.

Влияние добавок хлорного железа на прирост вязкости бутадиеновых кау. чуков с различным содержанием С1- групп приведено в табл. 4.

Пример 17. Готовят две смеси смешением 100 r бутадиенового гидроксилсодержащего каучука (содержание ОН-групп 1.0Х, мол. вес 1850) с 3,0 и 10,0 г.насьпценного водного раствора хлориСтого цинка. После смешения компонентов смесь оставляют на 5 и

15 суток и определяют вязкость.

Пример 18. Готовят две смеси смешением 100 r бутадиенового гидроксилсодержащего каучука (содержание

OH-групп 1,6Х, мол вес 2000) с 3,0 и 10,0 r хлористого цинка. По истечении 5 и 15 сут измеряют вязкость смеси.

Пример 19. Готовят две смеси смешением 100 г бутадиенового гидро- ксилсодержащего каучука (содержание

ОН-групп 2,5Х, мол. вес 5000)с 3;0 и 10,0 г насьпценного водного раствора хлористого цинка, По истечении

5 и 15 сут измеряют вязкость.

Влияние добавок хлористого цинка на прирост вязкости бутадиеновых каучуков с различным содержанцем

ОН-групп приведено в табл. 5.

0285

Таблица

Показатели

Бутадиеновый гидроксилсодержащий

Бутадиеновый хлорсодержащий е

Содержание водного раствора хлорного железа, вес.Х

Вязкость (25 C) Н-с/м

Первый момент времени через сут

28,2

28,1

15, 1 28,0

16,0 28,0

16,9 28,0

14.8 14,9

14,8 15,4

28,4

28,2

28,3 28,8

14 8 16,4

Прочность при разрыве, Н /м 2*(10 ) 24

650

550

450

650

Относительное удлинение. Х

Пример 20. Готовят смеси сме= шением 100 г бутадиенового гидроксил-. содержащего каучука (содержание OHгрупп 1,6Х, мол. вес 2000) с 1, 3, 5 7, 10 и 15 r насьпценного водного раствора хлорного железа. После смешения компонентов измеряют .вязкость через

5 и 15 сут.

Пример 21. Готовят смеси сме1О шением 100 r бутадиенового хлорсодер1 жащего каучука (содержание С1 2,1Х мол. вес 3460) с 1, 3, 7, 10 и 15 г насыщенного водного раствора хлорного железа. Через 5 и 15 сут изме15 ряют вязкость °

Пример 22. Готовят смеси смешением 100 г бутадиенового гидроксилсодержащего каучука (содержание

08-групп 1,6Х, мол, вес 2000)с 1,3, 20 7, 10 и 15 г насьпценного водного раствора хлористого цинка. По истечении,5 и 15 сут измеряют вязкость.

Влияние содержания хлорида металла на прирост вязкости бутадиеновых кау-

25 чуков с различными функциональными группами приведено в табл. 6.

Из данных табл. 1-6 следует, что предлагаемая вулканизуемая смесь во

ЗО всем интервале компонентов имеет повьппенную жизнеспособность (меньшее нарастание вязкости) в сравнении с прототипом.

1100285

Продолжение. таблицы

СНК-10

СКН-10

Показатели

Бутадиеновый гидроксилсодержащий

Содержание водного раствора хлорного железа, вес.%

Содержание водного раствора хлористого цинка, вес.%

0 3

3 10.

0 3

Вязкость (25 С)

Н с/м

В первый момент времени через сут 31,0 31 5

31,3 31,5

32,0 14,8 14,9 15,0 31,0

31 0 36 0 42 0 14 8 15 1 15 6 31 0 32 9 35 1

31,0

37,8 40,3

15,6 . 16,2

31,0 43,4

45,7 14,8 к

20 24,5

500 400

Таблица 2

Бутадиеновый гидроксилсодержащий каучук

Бутадиеновый хлорсодержащий каучук

Показатели

Содержание. раствора, вес.7.

Нас12

3 10

Вязкость (25 С) Н с/м2

В первый момент времени после введения через сут

14,8

14,6

14,8

14,9

Прочность при разрыве, Н/м2 (10 ) Не вулканизуется

Относительное удлинение

Не вулканизуется

Прочность при разрыве, Н/м (10 )

Относительное удлинение, %

11,8 18,1

698 521

14,6 14,5 14,8

14,5 14,6 14,8

14,7 14,9 !4,8

11,9 14,9

600 518

14,5 14,7

14,8 14,9

I 100285

Продолжение таблицы 2

Показатели

Содержание раствора,вес.X

Епс12

О 3

Прочность при разрыве, Н/м (10 ) Не вулканизуется

l Относительное удлинение,7

Не вулканизуется Таблица 3

Вязкость (25ОС)

Н tc/м

Содержание ОН-групп, Х

2,5

1,6

1,0

3 10 0 3

3 1О

8,6

16,0 20,2 21,2 21,8

9 0 9,4 . 14 8 15,4

8,6

16,9 20,2 21,9 22,6!

8,6

9,6 9,9 14,8 16,4

Вязкость (25 С)

Н .с/м

В первый момент времени после введения через сут

Бутадиеновый хлорсодержащий каучук

28,0 28, 1 27,9 28,0 28,0 28, 1 28,0 28,0 27,9

28,0 27, 9 27,8 28,0 28, 1 28,0 28,0 28, 1 28,1

28,0 28,1 27,9 28,0 28,2 28,2 28,0 28,0 28,0

Содержание насыщенного водного раствора FeC1>, вес.Х

86 87 148 149 151 202 205 207

1100285 таблица 4

Вязкость (25 С)

H -c/ö

Содержание С1-групп, вес.X

3 5

2,1

О через сут

Таблица

Вязкость (25 С)

H -c/ì2

Содержание ОН-групп, Ж

2,5

1,6

3 1 О

О.

3, 10 0

10 0

5, В первый момент времени после смешения

В первый момент. времени после смешения через сут

Содержание насыщенного раствора FeC13 вес.Ж

10 0 3 10 О 3

17 5 17 5 17 6 28 О 28 1 28 2 42 0 42 2 42 4

17,5 17,6 . 17,7 28,0 28,2 28,4 42,0 42,5 43,0

17,5 17,7 17,8 28,0 28,3 28,8 42,0 42,8 43,5

Содержание насыщенного водного раствора ZaCl, вес.Х

86 86 87 148 149 150 202 204 208

86 88 91 148 151 156 202 206 210

8,6 9,2 9,-4 14,8 1-5,6 16.,2 20,2 21,2 21,6

1100285

Таблица 6

Бутадиеновый гидроксилсодержащий каучук

Вязкость (25 С)

Нс/M2

FeCl>, sec.X

ZtlC12, sec.X

0 1

1- 3!

48 148 149 150 151 152 148 148 149

Через -сут

14 8 14 8 15 4 15 7 16 0 16 2 14 8 14 8 15 1 .о

148 14 9 164 166 . 169 171 14 8 148 156

Продолжение таблицы 6

Бутадиеновый хлорсодержащий каучук

Вязкость,(25 С)

Н .с/М2

FeCl2, вес.й япс12, вес.X

7 10

7 10 15

0 1

В первый момент времени

15,0 15,0 15,1 28,0 28,0 28,1 28,2 28,2 28,3

Через сут

15,3 15,6 15,8 28,0 28,0 . 28,2 28,3 28,4 28,5

15,9 16,2 16,4 28,0 28,1 28,3 28,5 28,8 29,0

Составитель В.Островский

Редактор Н.Кнштулинец ТехредМ.Надь

Заказ 4539/22 Тираж 469

ВНИИПИ Государственого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 ф первый момент ремени

Бутадиеновый гидро ксилсодержащий каучук

Корректор Б. Бутяга

Подписное

Вулканизуемая резиновая смесь

Патент 1100285