Полимерная композиция на основе каучука

Полимерная композиция на основе каучука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Саюз Севетскнх

Сецналнстнческнх

- Реслублня (6l ) Дополнительный к патенту— м

{22) ЗаЯвлено 250673 {2))1941100/23-05 (Я} М. Кл.

С 08 (15/00

С 08 К 5/00

{23) Приоритет..- .. (32) 07.07.72

Государстоенный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (3 I ) Р2233359.1 (33) ФРГ

Оиублнковано 250179.Бюллетень № 3 (53) УДК678.7 (088.8) Дата опубликования описания 270179

Инбстранцы

Манфред Дитрйх, Иохен Шнетгер, Фридрих Х

Гюнтер Иарведе,.и Хансгюитер диппель (ФРГ) (72} Авторы изобретения

; Иностранная фирма Вайер Ar (ФРГ) Pl) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ

) " . .. ф

Изобретение относится к резиновой Смесь из укказанных компонентов промышленности, в частности к получе- образует йастообраэную композицию, нию резин, перерабатываемык литьем которую можно обрабатывать литьем под давлейием. - . под давлением и которую можно сшивать

Известна вулканизуемая без серы б с получением высококачественных вулкакомпозицня на основе высокомолеку-: ниэатов, не добавляя серы и ускорите лярного каучука, например натюрель- лей. ного каучука, моднфицирующе™го.й сши- . : для упрощения,переработки) композивающего агента (lj . цни используют высокомолекулярные кауНолучающуюся высоковяэкую компози-)О чуки на синтетической или натуральной цию сложно перерабатывать литьем под основе, которйе содержат 0,5-8 вес.е давлением при низких значениях тем -: упомянутйх реакционноспособных групп. пературы и далления. : Молекулярный вес этих каучуков должен цель изобретения - унрощейие пере-: быть вьхае 150000, йредпочтительно в работки полимерной композиции. . 1$ пределах 500000:. - 5000000, Каучуки

Это достигается тем, что полймер- применяют предпочтительно в тонко разная композиция содержит 100 вес,ч, . дробленной Форме, например в виде повысокомолекулярного ненасйщенного . ровна с размером частиц 50-300 мкм. каучука с 0,5-8 вес.о ОЯ- и .Сl-групп, - Пригоднымй жидкими ненасыщенными

50-40 вес.ч. низкомолекулярного иена- Ж ннзкомолекулярными полимерами или . сыщенного каучука С 0,5-8 вес.Ъ ОЯ- сбполимерами диена ЯвпяЮтся В Основном и СООН-групп и кивающий агент, выб- полимеры диеновых углеводородов, соранный иэ группы соединений, содержа- держащие 4-12 атомов углерода и имею" щей динэоцианаты, полиизоцианаты, щие вес 400 — 10000 и вязкость 50— диамины, полиамйны, окислы поливалент-ао 2000 П при 20 С. ных металлов, эпоксидные соединения, эти диены являются незамещеннююи, карбодиимиды, карбоксисоединения в 2-эамещенными или 2,3-дизамещенными количестве 0,5-10 эквивалентов на каж- 1,3 -диенами, у которых число атомов дый эквивалент Функциональных групп углерода доходит до 12. Диен предпочкаучуков. -- о6 тительно содержит до 6 атомов углеро644391

3 да и заместителями в 2- и/или 3-положении могут быть атомы водорода, ал лйльйые группы, низшие алкильные группы (например с 1-4 атомами углерода), арильные группы (замешенные или незайещенные), атомы галогена, нитро- или нитриловые группы и т.д. Пригодными б для этой цели диенами являются :1,3 бутадиен, изопрен, хлоропрен, 2-циано-1,3-бутадиен, 2,3-диметил-1,3-бутадиен.

Диены можно также сополимеризовать l0 с необходимым количеством (до 75 вес.Ъ) иэ расчета на мономерную смесь) олефинавбго мономера с 2-12 атомами угле-; рода. Для этого можно использовать, йайример, такие мономеры, как стирал, (6 винилтолуол, метилметакрилат, метил- акрилат, сложные эфиры акриловой кйслоты, виннлхлорид, винилиденхлорид-, акрилонитрил-, акриловую кислоту и акриламид. Эти йолимеры известны . 20 й" их"получают известными способами.

Каучуковые смеси согласно. изобретению . содержат 50-400 вес.ч., предпочтительно 100-200 вес.ч.",жидкого ннзкомоле- кулярного каучука на каждые 1.00 ч.

-высокомолЕкуляряогО каучука. Выбор средств для сшивки высокомолекулярных й- йизкомолекулнрных каучуков зависит от рода присутСтвующих реакционноспо-.. собнйх групп. Можно использовать, например, полиизодйанаты, диамины и-полиамины, окиси многовалентных металлов, эпоксиды, карбодиимиды и карбоксисоединения, на каждый моль реакционноспособных групп в каучуке должны иметься в распоряжении, 35

0,5-100 эквивалейтов:средства сшйв-. ки. Наиболее"пригодными являются диизоцианаты и полиизоцйанаты, например 2,4-толуйлейдиизоцианат, 2,6- толу-, иЖендйизоцианат и их смеси, дифейил- 40 метан-4,4-диизоцианат; 3,3 -диметилдифенилметай-4;4 -диизоцианат;димер

2,4-толуилендийзоцианата; j.,5-йафта- . линдиизоцнанат; м-фенилен-диизоцнанат; трифеннлметан-4,4, 4 -триизоцианат; 45

"гексайетилендиизоцианат; 1-изоцианато-3, 3,5-триметил-5-избциана1оМетилциклогексай и диизоцианаты и полййзоцианаты, получаемые конденсацией акилина и формальдегйда с последующим фосгени- рованием.

Следующие соединения, если они по: меньшей мере двухфункциональны или )(вухъалейтйы;можно также использовать для сшйвки реакционйоспособиых карбоксильйых - групп . амины, эпоксиды, карбойиймиды или окиси поливалентйых металлов. Пригодными амийами являются, например,-метилпентаэтиленгексамин,ме тйлтетраэтилентетрамин,метилгексамети лендамин и азиридиниловые соединения, 60 найример, гекса -1-(2-метил)-азиридинилтрифосфатриазин, окись трис-1-(2метил)-азиридинилфосфина, окись бис-1-(2-метил)-азиридинйлфенилфосфина и тримезонл-1-(2-этил)-азиридин. Как 65 окиси металлов можно использовать, например, окись цинка, окись магния, окись бериллия или окйсь кадмйя. Примерами пригодных эпоксидов являютсяг

1,2,3,4-диэпоксибутан; 3,4-эпокси-б-метилциклогексилметил-3,4-эпокси-б-метилциклогексанкарбоксилат.

Для сшивки реакционноспособных групп ОН можно применять также карбоно-, вые кислоты, являющиеся ro меньшей мере двухфункциональными, например алифатические дикарбоновые .кислоты с 3-6 ато" мами углерода.

Предлагаемые каучуковые смеси могут содержать обычные газовые сажи, несажевые — наполнители, пластификаторы-, противоокислители и другие обычно применяемые для каучуков добавки. Каучуковую композицию приготавливают смешением компонентов в обычных приспособлениях для смешения. Смешение происходит легко, так как получается смесь с низкой вязкостью. Поэтому можйо применять простые мешалки, например легкие смесительные attпараты с низким потреблением энергии.

Смесь можно получать также непрерывнйм способом. Опйсываемые -в примерах

1-5 смеси получают, применяя лабораторные вальцы (150 х 300 мм). Компоненты смешивают в указанном в примерах порядке. Смешение происходит в течение 20-25 мин.

Состав резиновых смесей приведен в табл.1. из укаэанных смесей формуют продукты и в течение 30 мин нагревают при 150 С, причем продукты пол- ностью сшиваются.

Физические свойства резиновых смесей приведены в.табл.2.

Смесь 1 является обычной каучуковой смесью, применяемой для сравнения, з которой пластификатор не. сшивается. Смеси 2 и 3 — смеси согласно изобретению. В качестве низкомолекулярного каучукозого компонента.применяют полибутадиенгликоль. Кроме того, смесь 2 содержит "бкйсь цинка, кбторая отсутствует ".в смеси 3. Смеси

4 и 5 — смеси согласно изобретению, однако в качестве низкомслекулярного компонента применяют полибутадиенкарбоновую кислоту. В данном случае можно обойтись без катализатора сшивки. -Смесь 4 содержйт"окись цинка, смесь 5 приготавливают без окиси цинка. Продукты, у которых сшивают пластйфикатор, имеют гораздо лучшие физические свойства, чем продукты с несшитым пластификатором (пример 1).

П р н м е р 6. Опыт проводят аналогично примерам 1-5. Применяемый полибутадиенгликоль является тем же

Продуктом, что и в примерах 1-5.

Стирол — бутадиеновый соПолимер, содержащий гидроксильные группы, обладает следующими свойствами мол.вес.

644391

Предложенные .полимерные композиции можно перерабатывать литьем под дав5 лением при низких значениях температуры и давления.

-Таблица 1

Полихлоропрен

Стеариновая кислота

100, О

1i0

4,0

5,0

100, О

1,0

4,0

Окись магния

Окись цинка

Синтетический пластификатор

50,0

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

2,5

60 0

Диэтиленгликоль

Двуокись кремния

Осажденная кремниевая кислота

--35,0 35,О 35,0 35,0 35,0

1 О

Этилентиомочевина

Полйбутадиенгликоль

50,0 50 0

Полибутадиенкарбоновая кислота 4

4,4-Дифенилметандиизоциаяат

Дилаурат дибутилолова

258,5 280,3 275,3 282,3 277,3

П р и м е ч а н и е. 1, Находящийся в продаже полихлоропрен с мол.вес.200 000, содержащий 6,4 вес.I ОН-групп.

2. Иинеральйое масло с вязкостью 90-120 сП при 20 С, плотность 1,05 = 1,07, 3, Модифицированный ОН полибутадиен с мол.вес. 2 300, содержащий 0,8 вес.Ъ ОН-групп.

4. Модифицированный СООН полибутадиен с мол.вес. 6 000, содержащий 1,9 вес.Ъ групп карбоновой кислоты. примерно 250000, модифицированный

3,04|6 -оксипропилакрилата.

Состав резиновой смеси, вес.ч:. стиролбутадиеновый .сополимер, содержащий гидроксильные группы — 100,0; осажденная кремневая кислота - 30,0; полибутадиенгликоль — 100,0; дифенилметан — 4,4 -диизоцианат — 60,0; дилаурат дибутилолова — О,б.

Физические свойства сшитого продукта после его нагревания до 150 С в течение 60 минз М вЂ” 80; О -200;

М 100 †. 64; Н вЂ . 91; E -40.

100, О 100,0 100, О

1,0 1,0 1,0

4,0 4 0 4 ° О

5 0 — 5,0

50,0 50 0

25,0 25,0 27,3 27,3 . 0,3 0,3

644391

Таблица 2

Смесь

Показатели

ИЬ вЂ” 5

Й 300 й

9 34 16 1,6 1,6

7 6 80 84

59 87

755 . 305 225 225 250

10 45 46 63 77

52 70 : 68 76 78

17 86

50" 40 42

Составитель Л. Реутова Редактор T,Ýà1 ðåáåëüíàÿ техред ю.ннймет, . корректор Н.петрик 9аказ 8054/56 Тираж. 584 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений н открЫтий

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

Филиал ППП ПатЕнт, ггужгород, ул. Проектная, 4 45 47

Йримечание ;

Р предеЛ прочности на растяжение (кг/см ) no норме ДКЯ 53504;, ? - удлинение при разрыве (3) по норме ДИН 53504

И 100 - Модуль при 3004 удлинения (кг/сД по норме. дйй 53504;;. -, ., я и ЗОО - модуль йри ЗОЬЪ удлинения (кг/см ) по норме

ДИН 53504 i -.:; . . . ::: -;

Н - твердость по Шору (Ипо норме ДИН 53505;

Е " ударйая вязкость (%) по норме ДИН 5351 2;

NS -5 - . время подвулканизацни по Иуни (5 ИЕ/1200C) по норме ДИВ 53524. Формула изобретений выбранный йэ гфуппЫ соединений, содержащей диизоцйаиаты, полиизоцианаты, полймерная композиция на основе диамииы, йолиайины, окислы. поливалент каучука и сИивав6риб агента, о"т - 35 ных металлов; эпоксидние"сх едйнения, л и ч а ю щ а я- с я тем, что, c . карбодиимиды,"карбоксИсоединейия в целью упрощения "переработки компози- : количестве 0,5-10 эквивалентов на.кажцйи, йодледняя содержит,100 вес.ч. дый эквивалеит Функциональных групп высокомолекулярного нбнасыщенйого кау- каучуков. чука с 0,5-8 весЛ ОН- и С1-групп, 40 Исто4ники информацйй, принятые во

50- 400 вес.ч. низкомолекулярного внимание при экспертизе ненасыщенного каучука с 0,5-8 вес.Ъ 1. Патент Англии Р 1255646, ОН- н СООН-Груй . и сщивающий агент, кл. С 3 В, 1971.