Резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука для морозо-маслостойких изделий

Резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука для морозо-маслостойких изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к резиновым смесям для морозо-, маслостойких изделий на основе пропиленоксидного каучука. Такие резиновые смеси предназначены для использования в автомобильной, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, а также других отраслях техники, где требуются высокие масло- и морозостойкость.

Известна резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука следующего состава: пропиленоксидный каучук СКПО (100,0 масс. ч.), стеариновая кислота (1,0 масс. ч.), оксид цинка (5,0 масс. ч.), природные цеолиты (3,5-14,0 масс. ч.), дибутилфталат (1,5-6,0 масс. ч.), каптакс 2-Меркаптобензтиазол (2,0 масс. ч.), тиурамдисульфид (2,0 масс. ч.), технический углерод П-803 (60,0 масс. ч.), сера (1,5 масс. ч.).

Вулканизаты имеют высокий коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению при сжатии (Кв) при -35°C 0,64-0,7.

Однако, эти вулканизаты имеют средние физико-механические свойства:

- прочность при растяжении 10,4-12,4 МПа;

- относительное удлинение при разрыве 239-262%.

([RU 2294341] C08L 19/00, C08K 13/02, опубликовано 27.09.2006, приоритет 03.06.2005.)

К тому же в составе резиновой смеси содержится пластификатор дибутилфталат, который с течением времени вымывается, что приводит к резкому ухудшению морозостойкости и физико-механических свойств.

Известна резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука следующего состава: пропиленоксидный каучук СКПО (100,0 масс. ч.), стеариновая кислота (1,0 масс. ч.), оксид цинка (5,0 масс. ч.), дибензотиазолдисульфид (1,5 масс. ч.), тиурамдисульфид (1,0 масс. ч.), фенил-β-нафтиламин (2,0 масс. ч.), природные бентониты (0,5; 1,0; 3,0; 5,0; 10,0 масс. ч.), технический углерод П-803 (60,0 масс. ч.), сера (1,5 масс. ч.), дибутоксиэтиладипинат (10,0 масс. ч.)

([RU 2493183] C08L 71/02, C08K 13/02, C08K 3/06, C08K 5/09, C08K 5/372, C08K 5/10, опубликовано 20.09.2013, приоритет 11.05.2012.)

Вулканизаты имеют высокий коэффициент морозостойкости по эластическому восстановлению при сжатии (Кв) при -35°C 0,78-0,88.

Однако физико-механические свойства достаточно низкие:

- прочность при растяжении 6,8-7,8 МПа;

- относительное удлинение при разрыве 104-192%.

К тому же в составе резиновой смеси содержится пластификатор дибутоксиэтиладипинат, который с течением времени вымывается. Морозостойкость при этом резко ухудшается.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является резиновая смесь на основе пропиленоксидного и эпихлоргидринового каучуков. Композиция содержит: эпихлоргидриновый каучук (СКЭХГ-СТ) (50,00 масс. ч.), пропиленоксидный каучук (СКПО) (50,00 масс. ч.), сера (1,10 масс. ч.), оксид магния (MgO) (1,00 масс. ч.), оксид цинка (ZnO) (5,00 масс. ч.), технический углерод П-803 (75,00 масс. ч.), технический углерод П-324 (15,00 масс. ч.), дибутилсебацинат (ДБС) (8,00 масс. ч.), стеарин (1,00 масс. ч.), каптакс (0,80 масс. ч.), тиурам (0,50 масс. ч.), дибутилдитиокарбомат никеля (Ni ДБДТК) (1,00 масс. ч.).

([RU 2284338] C08L 19/00, C08K 3/06, опубликовано 27.09.2006, приоритет 03.06.2005.)

Резиновая смесь позволяет обеспечить эффективную масло- и хорошую морозостойкость. Но при этом резиновая смесь имеет низкую условную прочность при растяжении - не более 7,8 МПа, относительное удлинение при разрыве ~230%. К тому же для достижения хорошей морозостойкости необходимо введение пластификатора, причем при эксплуатации вследствие вымывания последнего морозостойкость ухудшается.

Способ получения резиновой смеси по вышеуказанной рецептуре заключается в смешении ингредиентов на стандартном оборудовании при следующей последовательности их введения:

Задачей данного изобретения является создание резиновой смеси на основе пропиленоксидного каучука, вулканизаты которой обладают наряду с хорошей маслостойкостью высокими прочностными характеристиками и повышенной морозостойкостью.

Поставленная задача достигается тем, что резиновая смесь для морозо-, маслостойких изделий на основе пропиленоксидного каучука, включающая эпихлоргидриновый каучук, серу, каптакс, тиурам, стеариновую кислоту, оксид цинка, при необходимости наполнитель, содержит компоненты в следующем соотношении, масс. ч.:

Пропиленоксидный каучук	95,0-75,0
Эпихлоргидриновый каучук	5,0-25,0
Стеариновая кислота	0,5-3,0
Оксид цинка	2,0-10,0
Каптакс	0,3-1,0
Тиурам	0,5-2,0
Сера	0,5-2,0
Наполнитель	0,0-100,0

Сущность изобретения заключается в том, что резиновую смесь получают смешением на вальцах при температуре 55-65°C с последующей вулканизацией по режиму 160°C × 15 мин.

В качестве пропиленоксидного каучука применяют каучук СКПО (ТУ 2294-067-16810126-2003). В качестве эпихлоргидринового каучука применяют, например, каучук СКЭХГ-СТ (ТУ 2294-075-00151963-2001).

В качестве ускорителей вулканизации применяют каптакс (ГОСТ 739-74), тиурам (ГОСТ 740-76), стеариновую кислоту (ГОСТ 6484-96); в качестве активатора ускорителей вулканизации применяют оксид цинка (ГОСТ 10262-73); в качестве вулканизующего агента применяют серу (ГОСТ 127.1-93).

В качестве наполнителя резиновой смеси применяют технический углерод, например, марок П-324, П-234, П-514, П-803 (ГОСТ 7885-86).

Нижеследующие примеры иллюстрируют, но не ограничивают техническое решение:

Пример 1

На вальцах при температуре валков 55-65°C разогревают 3 минуты 95,0 масс. ч. пропиленоксидного каучука СКПО и добавляют в него 5,0 масс. ч. эпихлогидринового каучука СКЭХГ-СТ. Смешивают каучуки 2 минуты. Затем в смесь каучуков вводят 0,5 масс. ч. стеариновой кислоты и вальцуют еще 2 минуты. После этого вводят 2,0 масс. ч. оксида цинка, вальцуют 3 минуты. После оксида цинка вводят 0,3 масс. ч. каптакса, 0,5 масс. ч. тиурама и все вместе вальцуют еще 2 минуты. Затем вводят 0,5 масс. ч. серы и вальцуют резиновую смесь минуту. Полученную резиновую смесь пропускают на тонком зазоре (0,4 мм) рулоном 6 раз, после чего ее выпускают в виде листа. Общее время смешения составляет 18 минут. Полученную смесь подвергают вулканизации в прессе при температуре 160°C в течение 15 минут.

Для удобства рассмотрения все примеры сведены в таблицу 1.

Полученные резиновые смеси подвергались следующим испытаниям: определение физико-механических свойств (ГОСТ 270-75), определение коэффициента морозостойкости по эластическому восстановлению при сжатии (Кв) (ГОСТ 13808-79), определение степени набухания в углеводородной среде (ГОСТ 9.030-74).

Как показали проведенные испытания (таблица 1), предлагаемая резиновая смесь обладает более высокими морозостойкостью и прочностными показателями при сохранении маслостойкости по сравнению с прототипом. Следует отметить, что резиновая смесь обладает улучшенной морозостойкостью без применения пластификатора.

Резиновая смесь на основе пропиленоксидного каучука, включающая эпихлоргидриновый каучук, стеариновую кислоту, оксид цинка, каптакс, тиурам, серу, при необходимости наполнитель, отличающаяся тем, что она содержит компоненты в следующем соотношении, мас. ч.:

пропиленоксидный каучук	95,0-75,0
эпихлоргидриновый каучук	5,0-25,0
стеариновая кислота	0,5-3,0
оксид цинка	2,0-10,0
каптакс	0,3-1,0
тиурам	0,5-2,0
сера	0,5-2,0
наполнитель	0,0-100,0