Способ обработки наполнителей для полимерных композиций, например сажи или кренозема

Способ обработки наполнителей для полимерных композиций, например сажи или кренозема

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советвкнх

Соцлалнвтичевннх

РЕВПУ6ЛИК (1) 607836

К ABTOf- (À .>ÌÓ СБИДЕП:ЛЬС1 ВУ

{о1) Лополнитольное к ввт, ".вил-ву

2 (5Ö М. Кл.

С 09 С 1/56., С 09 С 1/28//

С 08 К 9/04 (2) Зайвдено 3001 76 {2() .:2,596/23-26 в присоеди>1енлем 9>аники № (26) П(1и о 1итет (4 .)П) ОЛИКоВЯНО 250578 6ЮЛЛЕтВЛЬ РЙ 19

f OC fbi)OTITRFQk T0lTRTRT

5ми Ммицит ИР

69 ДФ»Фн il363$8T6NI а пт ий (5З) УЛ 678. 04 б . 2:

:546. 28" (088. 8) (45) Дата опубликований олйвйиий 05.05.78

Л, М. ПрK : ыкин H;I, I рановский

Всесоюзный зао.-;ный машиностроительный институт

СПОСОБ ОБРРБОТКИ ИЛПОЛНИТБЛЕЙ ДЛЯ

ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОВИЦИГ1

Изобретение относится к обработке наполнителей полимерных композиций, обеспечивающих говышение их физико-механических характеристик.

Известен способ обработки наполнителей, например сажи, голиизоциана. тами в смеси с меркаптоалкиламинами при перемешиваник с последующей сушкой после фильтрации и промывки растворителем. Обработанная сажа содер- 10 жит 0,5 — 5,0% 2,4-толуилендиизо. цианата gi)

Недостатками известного способа RBляются необходимость прим ения смеси твердых модификаторов, требующих пред- 15 варительного растворения, а также введения- в состав наполнителей не иэоциа. натных, а карбамидалкилмеркаптановых груп, не позволяющих существенно повысить физико-механические, адгеэионные свойства наполненных полимерных композиций.

Известен способ модификации активных наполнителей для полимерных композиций, например сажи или кремнеэе- р5 ма, парами 2,4 — толуилендиизоцианата или нагреванием при перемешивании наполнителей с блокированными динзодианатами при 180-200 С и атмосферо ном давлении(21 . 30

Недостатком известного способа помимо ",åoáõoðèã«oñòè применения высоки;; температур является низкая технологичность, обусловленная либо использованием токсичного диизоцианата> либо предварительным изготовлением модификатора блокированием.диизоцианатов, Кос .е тorc в силу наличия в молекуле мод.фикатора жестких фенилено=-.í :ê радикалов, обработанный наполнитель существенно понижает физико-механические характеристики полимерных композиций прежде всего по эластичности, Целью изобретения является повышение физико-механических характеристик

>олимерных композиций.

Это достигается тем, что наполнитель (сажа или кремнезем) обрабатывают модифицирующим агентом при нагреВе до 50-90"C и давлении 30 300 мм рт,ст. (в течение 2-4 час) при перемешивании1 в качестве модифицирующего агента используют производные биурета, которые б=-рут в количестве 25-40% от веса сажи.n783f, 8 к ачестве f

-- )(--С-Ц )-)

Ii 1 f, (1 и Cf

КС(3 ЦС0

ГДB . — РаДИ1, c=?! аЛК ИЛЬ НО "Q т а 1ЗН J! HHQ"

1 0 или алки?1ари?! ьн Ого р ?I?1«. .

111?0,:-тг;-. -а<а;.;:,—:1 .т < п(?сааб Qтличает<зя от

<1 р "1 м е р 1 т)сходные нап злчи— те,1;: czxa Л. -.100

? 1 с?»ОД?1 ь?е мод<<фин e !OPP! 1 fif P) Ц" тО» < (<т т< 3< т? <тe аН<3 < (> т e„c<, 11 < ) <,„» <»р» 1

Ч т <<< :" зис,2 =иэоциана, о-3-метилфе.-.=-т-,—. ) б:.: ype T (первый относится к алки?<ь?<ому ря)1у» В!-Qpof»1 к алкилариль ному) . извесьHQ о ещ<з тем, )г0 применяют кот)кре" н. -e пр зи=;<-"3,0„. Hûe биурета Ц <<)" )<)

« < itl 1 pH <" (6 — и 3ОЦИ а H <3 "D 1 ек(-..ил ) биу% e 1 или Я, 4 !„ )1)" -" трис(2- иэоцианато- )5 8 МЕТИ?1Г<т НИЛ) З?тур<3Т В КОЛИ<<(«СТВЕ

4 < lee

Быс. з;.: < рз.. вводных биурета в качестВЕ .,;--.-;;,;.>,.< -.,т-УЮЩЕ ГО „:; B,-т 1 а 06уС»0<3-ie?1 тем< ч-.: ав<-:<10?1?<е соотве?- твующих фу 1к20 цио н альных г)з .:(1п приводит к росту адгеэио? —. .;)ой сп<заoбности наполнителя (пот?ыша??<(<ей: эффет.тивность eI Q вэаимодейс1в а cpÿç óþùèì) 3 <1 счет нали†чия ре=- ñt„ 11(?кносп<особ<тых КСΠ— групп 25 и не -, ?деленных эле <тронных пар ато1:ов а — Q ., Оо:?рожанных с карбонильными

ГPУ ПП а. »11 !<»»>ОМЕ то —, Q, П<ЗОИЗ BОДНЬ<< 6ИУ— рета представляют < сбой высоков яэкие жидкости,- но требую ие применения 8f) зас < ВО<1 " -тел — и вве,(<ен?<я допол11иTp;Ib—

)эьт,=. .з, -«.;"1<?лс: ических режимов

; —;";3(?1-;=. —,3 1 1:3 << фт. =. !:-.;;: Н аПО?1КИ <Елей

0<з?»« * ;1,<.! - <, -:, 41 > < р= 1см1<е1- с<1, <з(ниже 50" L скорост -- ре акции недост а- Очо, а при т?ампера т y p<3 выш

HP,?f(

<3Л" Э..;.-:=:; Be «НИ Из(?ттиа,Hd НЫ-:;< p; и и в -< ап Ол;-1 и еле co х )за н я (. т с я «при

»

: оде т= "; -: ° «» <1»зл<ифи1<.--т т<ора» 5 —;i Э «<" т, чес«а -;:.311олн?:.те?1я B случае выхоДа за

ПРЕ<<ЕЛ УК-1эаН НОГО ?IHТЕРВаЛа СОДЕ)Зжани изоциа <ат;-:ых групп в мо,: —.,;:<-фицированном

-:.а

l ным =liк а " = - . "! м . О< е <т» -<т 1е = твщ -<м 3(т?фек тивно<з". ь роста фиэ?-;.:::-. -;-.<ез(ан:ческих

ХаРа „т» РИ, т;т< 110,=--..<; r -t :Hò òX т<ОМ1-,03 ЦЦИй, В реактор загружают наполнитель и 30Ъ по несу модификатора. Затем включают мешалку и с помощью вакуумнасоса создают давление 100 мм рт.ст., после чего со скоростью 5-8 град/м?1н

0 ° поднимают температуру до 80 с. 11ереме?:,ивание при этой температуре продолжают в течение 2,5 час. Затем при включенной мешалке реактор охлаждают до комнатной температуры, отключают вакуум-насoc и выгружают обработанный наполнитель, который высушивают на воздухе до пост(?янного веса.

Напал?<ители после обработки модифицирующим аген-..-ом сохраняют исходный внешний вид, при этом насыпной вес в результате модификации возрастает в 1,5 — 2,5 раза. Содержание иэоцианат" ных групп в нап<злните??е составляет

3, 0-12 вес. Ъ °

11 р и м е р 2, Обработку наполнителей производят аналогично примеру

1 с 25Ъ по весу модификатора.

Пример 3. Обработку наполнителей производят аналогично примеру с 40% по весу модификатора.

Условные обозначения: обработанные первым модификатором сажа и аэросил

Ы. -1.00-1 и Л-175-1 соответственно, вторым модификатором ДГ-100-2 и А-1752 соответственно.

С применением модифицированных по примерам напо?<кителей приготавливают

pe3èHoâûå смеси. B табл.! представле6 ны рецептуры резиновых смесей, Вулканиэацию приготовленных резиновых смесей проводят при 151 С и давР ленин 3 атм.

В табл. 2 представлены сравните»яь„-ые опытные дан ные по физико-. механи чес ким характеристикам полимерных ком-позиций с наполнителями, обработанными по предлагаемому способу и известномуу (по прочности при разрушении, удлинению, твердости, модулю при ЗООЪном ра=ò: ÿæ.:åíèè и сопротивлению сдвигу адгезионных соединений резин со сталью 3 и латуньк,).

Характеристики композиций, наполненных обработанными согл-сно изобретению наполнителями, вo3pQc?IH по сравнению с прототипом на 10-20Ъ по прочности при разрушении, 50-75% по относительному удлинению и 15-65% по остаточному и снизились на 5-25Ъ по твердости и 5--15Ъ по модулю при 300%ном 1застяжении. Существенное повышение характеристик обеспечено для адг<:зионных соединений: композиции с наполнителями согласно изобретению приводят к 50-80%-ному увеличению прочности реэино-стальных и 20-30Ъ-. ному резино-латунных склеек.

607836

Та блица 1

100

100

100

100

1,5

1,5

1,5

1,5

Сера

0,8

0,8

0,8

0,7

Окись цинка

5 0

5 0

5,0

5 0

0 5

1,5

1,5

30

Табли.ца2

37-40 76-78

24

76-78

80-90

38-42

45-50

108

22

330-335

340-345

36-39 70-72

24

ДГ-100"2 320

570-590

600-650

69-72

74-78

108

36-39

42-45

22

325

ДГ-10023 70-75 125

30 60

2 А-175-1

A 175-2

Нитрильный каучук

СКН-26

Нитрильный каучук

СКН-40

Натуральный каучук смокед-шитс

М вЂ” трет. бутил-2бензтиазолилсульфен амид

2-меркаптобензтиаэол

Стеарин технический 1, 5

Наполнитель (сажа, кремнезем, обработанные по примерам 1-3) 30

1 ДГ-100-1 325-330 570-590

570-590

600-650

570-590 (по известномУ спо- 300 310 400 450 собу) 60-63

62-64

65-70

60-63

62-64

65-72

46-48

44-46

48-55

30"33

32-34

35-40

607836

Продолжение таблицы 2

1-.-.

I дост остат.

TN 2! одуль ри

ЗЭЭЪном (pac1 тяже нии, кгс/см (по известному способу) 25

120

350- 360

345- 350

350- 385

3 ДГ-100- 1

60-63 120

65-70

62-65

0-63

120

340

ДГ-100-2

65-70 125

350

ДГ-100 (по известному способу) 40

400-425

750-760

750-765

770-800

Д1"-100- 1

36 0-365

365-370

365- 385

350- 355 750-760

ДГ-100-2

750-765

770-800

355-360

Ç60- 370

ДГ- 100 (по из вест". оному способу) 55

23 72

450-500

М/ Первый ряд цифр для второй ряд цифр для третий ряд цифр для (результаты получены

253 содержания модификатора, 40% содержания модификатора, 303 содержания модификатора при обработке íà JQJIHMò -. :ÿ как средние при испытании пйти образцов) пользуют производные биурета общей формулы:

Формула и з обре те ни я

Н-К-C-И-С-Н-Н

4 Н I II

ЙО и О Я

4сО МС0 йга где к — радикал алкильного, арильного или алкиларильного ряда, и нагревают до 50-90@C при давлении 30-300 мм рт,ст. ность удлинение„ разруотносит, 1

/15-730

715-730

720-765

700-710

700-710

720--765

Способ обработки наполнителей для полимерных композиций, например сажй или кремнезема, модифицирующим агентом, содержащим изоцианатные группы при нагреве и перемещивании, о т л и-ч а ю шийся тем, что, с целью повьаиения физико-механических характеристик полимерных композиций, в качестве модифицирующего агента ис23 75-80 130

29 50-55 76

30 50-55 74

38 55-60 80

29 50-55 77

30 50 — 55 76

38 55-60 82

62-64

60 — 63

64-70

50-53

51-55

55-58

52-54

52-55

54-58

45-47

48-50

48-52

85-88

85-88

87"90

72-75

72 75

75-80

65-67

65-67

67-72

58-60

58-60

60-65

607836

Составитель Т.ильинская

Редактор .И.Рогова

Техред H. Вабурка Корректор A.Âëàñåíêî

Эаказ 2738/15 Гираа 826 Подписное

ЦЯИИПИ Государственного комитета Совета Иинистров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.уигород, ул.Проектная, 4

2. Способ по n.l, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве производных биурета применяют И К,ф и ф

- трис (6-изоцианатогексил) -биурет или

М q Й ", М » . -трис (2-изоцианато-3-ме тилфеиил) -биурет в количестве 25;40 sec.Ф. источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Патент США М 3323932, кл. 106307, 06.06.67.

2. Авторское свидетельство СССР и 410032, кл. С 09 С 1/28, 05.07.71.