Резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука

Резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ НЕНАСЫЩЕННОГО КАУЧУКА, включающая тётраметилтиурамдисульфид, окись циика , стеариновую кислоигу, технический углерод и серу, отличающая с я тем, что, с целью повышения кислотостойкости и износостойкости и абразивной пульпе резин из данной смеси, последняя дополнительно содержит N, N-этиленбистиокарбамат цинка при следующем соотношении компонен ,тов, мае.ч.: Ненасыщенный каучук 100 Тетраметилтиураыдйсульфид 0,5-1,0 Окись цинка3-5 Стеариновая кислота 1-3 Технический углерод 50-100 Сераt,0-3,5 , N,N -Этиленбистиокарбамат цинка2,5-5,0

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NUNINOIN »

РЕСЙУБЛИН аа ам

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CCCP

АО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЬПЪЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ к *в»с»с»»о»»»» c v (21) .3524949/23-05 (22) 15. 10.82 (46) 15.11.84. Бюл. В 42 (72) А.Н.Балашов, P.À.Êðàñíîáðûæàé, Е.И.Панченко и Г.А.Блох (71) Днепропетровский филиал Научно™ исследовательского института резиновой промышленности (53) 678.7(038.8) (56) 1. Блох Г.А. Органические ускорители вулканизации каучуков.

Л.,"Химия", 1972, с. 28.

2. Справочник резинщика. М., "Химия", .1971, с. 110 (прототип). .(54)(57) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ

НЕНАСЫЩЕННОГО КАУЧУКА, включающая тетраметилтиурамдисульфид, окись цинуапц С 08 Ь 9/00 С 08 К 5/40 ка, стеариновую кислоту, техййческий углерод и серу, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения кислотостойкости и износостойкости и абразивной пульпе резин из данной смеси, последняя дополнительно содержит 0, М -этиленбистиокарбамат цинка

Ф при следующем. соотношении компонентов, мас.ч.:

Ненасыщенный каучук 100

Тетраметилтиурамдисульфид О, 5-1, 0

Окись цинка 3-5

Стеариновая кислота 1-3

Технический углерод 50-100

Сера 1,0-3,5

Ы,К -Этиленбистиокар- 3 бамат цинка 2,5-5,0

1124010

Цель изобретения — повышение кис" лотостойкости и износостойкости в абразивной пульпе резин из данной смеси.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, включающая тетраметилтиурамдисульфид (тиурам), окись цинка, стеариновую кислоту, техничес-З5 кий углерод и серу, дополнительно содержит N) N -этиленбистиокарбамат ! цинка (цинеб) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Ненасыщенный каучук 100

Тетраметилтиурамдисульфид 0,5-1,0

Окись цинка 3-5

Стеариновая кислота 1-3

Технический углерод 50-100

Сера 0=3 5 45

N N -Этиленбистиокарбамат цинка 2,5-5 0

Цинеб с тиурамом одновременно проявляют свойства ускорителя, образуя при этом моно-, ди-, полисульфидные поперечные связи, обуславливающие повышенную износостойкость в абразивной пульпе, и внутримолекулярные свя; зи, расходующие двойную связь, и та- 55 ким образом, обеспечивающие стойкость к агрессивным срецам. Только указанное количественное соотношение цинеба

Изобретение относится к резинотехнической пром ппленности и может быть использовано при разработке резин, в частности для защиты химических аппаратов, в качестве футеровочного 5 покрытия золоуловителей тепловых электростанций и др.

Известна резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука и ускорителя вулканизации цинеба f1) .

Резины из данной смеси характеризуются недостаточной стойкостью к абразивному износу и стойкостью к кислотам.

Наиболее близким техническим реше- 15 нием к изобретению является резиновая смесь на основе ненасыщенного каучука, например СКЭПТ, включающая тиурам, окись цинка (цинковые белила), стеарин, технический углерод и серу, 20 например, в соотношении 100:1,5:5:

:1:50:2 соответственно )2) .

Резины из известной смеси характеризуются низкой стойкостью к износу в абразивной пульпе и недостаточной кислотостойкостью. и тиурама обеспечивает участие их в качестве модификатора.

Пример 1. В резиновую смесь из этиленпропиленового тройного каучука (СКЭПТ) вводят в качестве модификатора цинеб в количестве 2,55,0 мас.ч. (предпочтительно

3,0 мас.ч.) на 100 мас.ч. каучука совместно с тиурамом в количестве

0,5-1,0 мас.ч.

Резиновые смеси изготавливают на вальцах с последующей вулканизацией в прессе при 160оС в течение 40 мин, В табл. 1 приведены составы резиновых смесей на основе СКЭПТ, содержащих комбинацию цинеба и тиурама в различных дозировках.

Для сравнения изготавливают резиновые смеси, содержащие цинеб и тиурам в отдельности и совместно в качестве ускорителей.

Испытания вулканизатов проводят по известным стандартам (определение упругопрочностных свойств — ГОСТ

270-75; испытание резин на стойкость к воздействию жидких агрессивных сред — ГОСТ 9.030-74), износостойо кость в абразивной пульпе при 70 С оценивают по методике 9 М405150-70

НИИРП; кислотастойкость проверяют в 20%-ных водных растворах соляной и серной кислот при нормальных усло— виях (н.у.) и оценивают по изменению физико-механических показателей после экспозиции образцов в течение 15 сут.

Физико-механические свойства резин, содержащих цинеб и тиурам, приведены в табл. 2.

Оптимальным комплексом свойств обладают резины, содержащие 3,0 мас.ч. цинеба и 0,5 мас.ч. тиурама. При этом в сравнении с резинами, содержащими в качестве ускорителя цинеб или тиурам, повышается условная прочность при растяжении и достигает 22,3 МПа против 20,8 и 19,4 МПа, снижается скорость износа в ябрязивной пульпе и составляет 2,5 %/мин 10 против

4,2 ° 10 и 4,1 ° 10 %/мин.

Кислотостойкость резины повышается примерно на 30%, о чем свидетельствует увеличение коэффициентов изменения по условной прочности и относительному удлинению резин, содержащих комбинацию цинеба и тиурямя в качестве модификатора, по срявнению с резинами, содержащими дян -:ые вещества в качестве ускорителей.

10 4 проявляющих одновременно свойства ускорителя и модификатора, обладают улучшенными износостойкостью в абразивной пульпе и стойкостью к водным растворам минеральных кислот. улучшенные свойства вулканизатов, содержащих указанный модификатор, обеспечивают повьппенный ресурс работоспособности защитных покрытий золоуловителей тепловой электростанции и обеспечивают безремонтную эксплуатацию футеровки в период между капитальными ремонтами энергоблока.

Использование модифицирующей системы цинеб - тиурам в резиновых смесях экономически целесообразно, так как цинеб и тиурам являются дешевыыи .. и доступными продуктами. Иежремонтный период работы золоуловителей увеличен до четырех лет и более. Экономическая эффективность от использования в рецептурах резин модификатора цинеб — тиурам для защитных покрытий только на блоках 150 ИВт в условиях

Приднепровской ГРЭС составил более

210 тыс. руб.

Использование футеровочного покрытия с модификатором цинеб - тиурам позволит улучшить степень очистки дымовых газов от золы и тем самым уменьшить загрязненность воздушного бассейна, улучшить условия труда эксплуатационных и ремонтных рабочих.

11240

Таблица

Состав пезиновой смеси мас.ч.

I Е

Компоненты

1 2 3 4 5 б

100 100 100 100 100

100

СКЭПТ-30,40 50

Белила цинковые

3,0

3,0

1,0

1,0

Стеарин

Технический углерод ПИ-75 60,0 60,0

2,0

2,0

Сера

Тиурам

Цинеб

2,0

2,0

По остальным показателям резины, . содержащие модифицирующую систему цинеб-тиурам, не уступают резинам, содержащим данные ингредиенты в качестве ускорителей. 5

Пример 2. Резиновые смеси на основе бутадиенстирольного каучука CKNC-10 изготавливают аналогично. смесям в примере 1.

Состав резиновых смесей приведен f0 в табл. 3.

Вулканизацию.в прессе осуществляют при 143 С в течение 30 мин.

Физико-механические свойства полученных вулканиэатов определяют ана- 15 логично примеру

В табл. 4 приведены физико-механические свойства резин.

Как видно иэ табл. 4, при введении модифицирующей системы цинеб - тиу- 20 рам повьппается условная прочность при растяжении опытных резии, улучшается износостойкость в абразивной пульпе почти в два раза и повьппается стойкость их в водных растворах мине-25 ральных кислот на 15-207.

Пример 3. В табл. 5 и 6 даны рецептура и свойства резин на основе изопренового каучука СКИ-З, содержа- щих модификатор цинеб-тиурам. 30

Таким образом, резины на основе ненасыщенных каучуков с использованием комбинации цинеба и тиурама, .

3,0 3,0 3,0 3,0

1,0 1,0 2,0 1,0

60,0 60,0 60,0 60,0

2,0 2,0 2,0 2,0

1,0 0,5 0,5 1,0

1,0 2,5 3,0 5,0

1124010

Та блица 2

Показатели

Состав резины

2 3 4 5 6

Условное напряжение при 100Х-ном удлинении, ИПа

5,7 5,3 5,8 5,8 6,2 6,6

Условная прочность при растяжении, ИПа

20,8 19,4 21,0 .. 21,4 22,3 21,6

Относительное удлинение при разрыве, Х

300 310 310 320 3 0 320 э

Относительная остаточная деформация после разрыва, Х 8

10 8

Скорость износа в абразивной пульпе при 70 С, 10 X/èèí

4,2 4,5 4,1 2,9 2,5

2,8

Коэффициенты изменения физико-механических показателей образцов после воздействия: 20Х-ным водным раствором НС0 15 сут, н.у. по условной прочности при растяжении 0,89 0,85 0,90 0,95 1,06 1,02 по относительному

> >H"e" пРи РазРыве 0,82 0,79 0„81 0,95 1,02 0,99

20Х.-ным водным раствором

Н $0 15 сут, н.у. по условной прочности при растяжении 0,85

0,81 0,83 0,98 1,09 1,04 по относительному удлинению при разрыве 0,87 0,84 0,86 0,99 1,11 1,05

Состав резиновой смеси, мас.ч.

8 9 10 11 12

Компоненты

1 !

100 100

100 100 100

СКИС-10

100

5,0 5,0 5,0 5,0.. 4,5 5,0

Белила цинковые

Стеарин

3,0 3 0 3 0 3 0 3,0 3,0

1124010

Продолжение табл. 3

Компоненты

Неозон Д, Канифоль

1,0

1,0

1,0

1,0

Углерод технический

ПГМ-33

100

100

Сера

Цинеб

3,5

3,0

2,0

1,0 2,5

5,0

2,0

J Тиурам

1,0 0,5

0 5

1,0

2,0 Таблица 4

Состав резины

Показатели

Условное напряжение при 100Х-ном удлинении, ИПа

1538 15э2 15в4 15э5 16э2 15з9

Условная прочность при растяжении, МПа

15,4 14,8 15,8 16,0 16,9 16,2

Относительное удлинение при разрыве, Х

150 130

110

150 140

130

Относительная остаточная деформация после разрыва, Х 0

Скорость износа в абразивной пулвпе при 70 С, 10 Х/мин

Коэффициенты изменения физико-механических показателей образцов после воздействия;

20Х-ным водным раствором НСР 15 сут,н.у. по условной прочности при растяжении 0,84 по относительному удлинению при -разрыве

17,3 10,3 9.,4

9,8

17,2 17,5

0,62- 0,59 0,60 0.,69 0,73 0,70

0,79

0,77

20Х-ным водным раствором H2SO 15 сут,н.у. по условной прочности при растяжении по относительному . удлинению при разрыве

Состав резиновой смеси,мас.ч.

1в0 1 0 1 0 1 ° 0

100 100 100 100

2,0 2,0 2,0 2,0

8 9 10 1 1 12

0,82 0,83 0,90 0,95 0,93

0,77 0,78 0,86 0,91 0,88

0,73 0,74 0,83 0,89 0,86

1124010

Та блица 5

Состав резиновой смеси, мас.ч.

Компоненты

3 14 15 16 17 18

100

Стеарин

Окись цинка

Углерод технический

HN-75

50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0

10 10 10 10 10 10

I, 20 - 10 25 30 50

Сера

Цинеб

2,0

Т а б л и ц а 6

Состав резины

14 15 16

Показатели

13 17 18 Условное напряжение . при 100%-ном удлине,нии, МПа

3,1

Условная прочность при растяжении, МПа 23,2

Относительное удлинение при разрыве, % 470

490 480 420 .

390 350

Относительная остаточная деформация после разрыва, % l4

Скорость износа в абразивной пульпе при

70 С, 10" %/мин 7ь4

0,74 0,71 0,73 0,78 0,83 0,80

Ъ

Коэффициенты изменения физико-механических показателей образцов после воздействия".

20%-ным водным раствором НС5 15 сут, н.у. по условной проч-ности при растяжении

100 100 100 100 100

10 10 10 1,0 10

5ь0 5,0 5,0 5,0 5„0

1,0 0,5 0,5 1,0

2 9, 3 0 3,6 4 2 4 5

22 8 23 0 24 5 25 3 24 8

7ь9 7ь5 4э5 3ю6 3э9

1124010

Продолжение табл.б

Состав резины

Показатели

13 14

0,77 по относительному удлинению при разрыве

0,84

Составитель В.Островский

Редактор M.Äûëûí Техред M.Гергель- Корректор С. Шекмар

Заказ 8200/23 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПГ!П "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 по относительному удлинению при разрыве е

207-ным водным раствором Н280,1 15 сут, н.у, по условной прочности при растяжении

0,75 0,76 0,89 0,96 0,92

0,70 0,69 0,70 0,85 0,96 0,91

0 82 О 83 0 86 0 90 0 87