Полимерная композиция тпк-5 с высокими эксплуатационными характеристиками

Полимерная композиция тпк-5 с высокими эксплуатационными характеристиками

Реферат

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству полимерных композиций, используемых для изготовления изделий различного назначения, например амортизирующих прокладок подрельсовых и рельсовых скреплений, используемых в верхнем строении пути.

Известна полимерная композиция для изготовления резинотехнических изделий, имеющая следующий состав, мас.ч. (см. патент РФ №2009152, опубл. 15.03.94, таблица 3, пример 3):

Каучук	100
Вулканизующая группа	10,9
Ускорительная группа	2,4
Активатор вулканизации	6,5
Замедлители подвулканизации	0,80
Противостарители, противоутомители, антиозонанты	3,0
Наполнитель	95
Пластификатор	47,0
Высокомолекулярные добавки: ПЭВД м. 10803, 15803	20,0

Однако полимерная композиция имеет низкие прочностные показатели и морозостойкость.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полимерной композиции является резиновая смесь (полимерная композиция), рецептура которой приведена ниже, мас.ч. (см. патент РФ №2200742, опубл. 20.03.2003):

Каучук (СКИ-ЗД или его смесь с бутадиенстирольным каучуком)	82,5-100
Серный вулканизующий агент	0,4-2,8
Активатор вулканизации (оксид цинка, стеариновая кислота)	8-12
Ускорительная группа (дифенилгуанидин, каптакс, тиурам)	1,25-4,55
Противостарители, противоутомители, антиозонанты (N-фенил-N-изопропилпарафенилендиамин)	1,5-2
Наполнитель (технический углерод П-514, мел, каолин)	52,45-104,55
Пластификатор (битум нефтяной)	30-11,25
Мягчитель ПП	50-11,25
Пиропласт	2-4
Кубовый остаток производства n-N-бутидамина амин Б	1-2
Высокомолекулярные добавки: сополимер этилена с винилацетатом с содержанием последнего 10-14% - сэвилен	6-25

Известная полимерная композиция при высоких прочностных показателях обладает хорошей морозостойкостью, но имеет низкое сопротивление раздиру, что негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является получение полимерной композиции и изделий из нее, которые обладали бы более высокими показателями сопротивлению раздиру.

Техническая задача достигается тем, что в состав полимерной композиции ТПК-5 входит каучук, ускорительная группа, серный вулканизующий агент, активатор вулканизации - оксид цинка и стеариновая кислота, наполнитель - технический углерод, пластификатор, противостаритель, высокомолекулярная добавка - сополимер этилена с винилацетатом - сэвилен, она содержит в качестве каучука - каучуки СКИ-3 и СКН-18М или БНКС-18АМН, в качестве ускорительной группы - альтакс, 2-меркаптобензотиазол, тиурам Д, в качестве пластификатора - дибутилсебацинат, в качестве противостарителя - ацетонанил и диафен ФП, в качестве сополимера этилена с винилацетатом - сэвилена - сэвилен с содержанием винилацетата 26-30% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Каучук	100,00
Серный вулканизующий агент	2,5-3,5
Ускорительная система	0,8-2
Активатор вулканизации	10-20
Наполнитель	50-70
Пластификатор	2-3
Противостарители	3-6
Высокомолекулярная добавка	3-5

Высокомолекулярное соединение Сэвилен 11808-340 (ТУ 6-05-1636-97) получают методом, аналогичным методу производства полиэтилена низкой плотности при высоком давлении, сополимеризацией этилена с винилацетатом, содержание винилацетата 26-30%. Введение в качестве высокомолекулярной добавки Сэвилена 11808-340 в заявляемую совокупность признаков позволяет получить полимерную композицию с высокими технологическими, эксплуатационными и качественными характеристиками.

Полимерные композиции были изготовлены на резиносмесителе PC 250-20. Загрузка каучуков, высокомолекулярной добавки, активаторов, ускорителей, наполнителей и противостарителей проводили при температуре 80-100°С, ввод серы проводили на вальцах при температуре 80°С.

Примеры рецептур полимерных композиций приведены в таблице 1, свойства полученных резин - в таблице 2.

Таблица 1
Рецептуры полимерных композиций ТПК-5
№ п/п	Наименование ингредиентов	Количественное содержание на 100 мас.ч. каучука
1	2	3
1.	Каучук:
	СКН 18 М (БНКС-18АМН),	75	80	90
	СКИ3	25	20	10
2.	Серный вулканизующий агент:	2,5	3	3,5
	Сера
3.	Ускорительная группа: Альтакс (ди-(2-
	бензтиазолилдисульфид),	1,0	0,50	0,4
	2-Меркаптобензотиазол,	0,7	0,40	0,3
	Тиурам Д (тетраметилтиурамдисульфид)	0,3	0,20	0,1
4.	Активатор вулканизации: оксид цинка,	9	15	18
	стеариновая кислота	1	0,5	2
5.	Наполнители: технический углерод П-803,технический углерод К-354	40 30	40 25	30 20
6.	Пластификатор: Дебутилсебацетат (ДБС)	2	2,5	3
	Противостарители:
7.	Ацетонанил (полимеризованный 2,2,4-триметил-1,2-дигидрохинолин),	3	2	1,5
	Диафен ФП (N-фенил-N-изопропил-п-фенилендиамин)	3	2	1,5
8.	Высокомолекулярная добавка: Сэвилен 11808-340	3	4	5
ИТОГО:	195,5	195,1	185,4

Физико-механические показатели вулканизатов из полимерных композиций ТПК-5 приведены в таблице 2.

Таблица 2
Свойства вулканизатов полимерных композиций ТПК-5
№ п/п	Наименование показателя	Нормы по ТУ2539-161-01124323-2003	ФАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ	Прототип
1	2	3
1	Прочность при растяжении, МПа	7,3	14,1	14,9	15	15,6
2	Относительное удлинение при разрыве, %	200	285	280	280	668
3	Твердость по Шору А, ед. Шор А, в пределах	57-72	72	69	68	-
4	Температурный предел хрупкости, °С, не выше	-32	-55	-55	-55	-60
5	Сопротивление раздиру, кг/см2	-	40	43	41	20

Из таблицы 2 видно, что сопротивление раздиру увеличивается в 2 раза, что значительно улучшает эксплуатационные характеристики изделий. Таким образом, предлагаемый состав полимерной композиции полностью соответствует поставленной технической задаче.

Полимерная композиция, включающая каучук, ускорительную группу, серный вулканизующий агент, активатор вулканизации - оксид цинка и стеариновую кислоту, наполнитель - технический углерод, пластификатор, противостаритель, высокомолекулярную добавку - сополимер этилена с винилацетатом - сэвилен, отличающаяся тем, что она содержит в качестве каучука - каучуки СКИ-3 и СКН-18М или БНКС-18АМН, в качестве ускорительной группы - альтакс, 2-меркаптобензтиазол, тиурам Д, в качестве пластификатора-дибутилсебацинат, в качестве противостарителя - ацетонанил и диафен ФП, в качестве сополимера этилена с винилацетатом - сэвилена - сэвилен с содержанием винилацетата 26-30% при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Каучук	100
Серный вулканизующий агент	2,5-3,5
Ускорительная группа	0,8-2,0
Активатор вулканизации	10-20
Наполнитель	50-70
Пластификатор	2-3
Противостаритель	3-6
Высокомолекулярная добавка	3-5