Сажевая композиция для получения резиновых смесей

Сажевая композиция для получения резиновых смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>734227

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВПТ (б!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2606.74 (21) 2035555/23-05 (51)Ж. Кл. с присоединением заявки ¹

С 08 К 3/04

С 08 L 9/00

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150580. Бюллетень Мо 18 (53) УДК 678. 046. 2 (088. 8) Дата опубликования описания 150580 (72) Авторы изобретен и я

В.А, Данилова, Б.А. Клоцунг, Н.Г. Павлов, Б.М, Болховец, B.À. Кроль, А.С. Эстрин, Н.Ф. Ковалев и Г.A. Тихомирова (71) Заявитель (5 4) CAFE ВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к сажевым композици ям, содержащим в качестве диспергирующей добавки стереорегулярный полимер и может найти применение в реэино-технической и шинной промышленности .

Известны сажевые композиции для получения наполненной смеси из раствора полибутадиена, полиизопрена, бут ади ен стирол ьн ого каучу ка в у глеводородном растворителе (метилхлорид, бенэол) и содержащие 10 вес.% маслянистого вещества (стеаринового пека, циклопарафиноного масла иэ нефти или ароматического масла иэ 15 неФти) (1).

Недостатком этих композиций является то, что в качестве диспергирующего вещества применяются масла, ухудшающие свойства резиновых сме- 20 сей .

Известны также композиции для получения дисперсии сажи в жидком углеводороде с использованием небольшого количества стереорегуляр- 25 ного каучука (до 5е от общего веса дисперсии) в качестве стабилизатора сажевой дисперсии.

Диспергирование сухой сажи в .жидком углеводороде в присутствни 30

2 бутадиенового или изопренового стереорегулярных каучуков: СКД, СКИ-3,, сополимера иэопрена с бутадиеном или другого полимера с боЛьшой молекулярной массой в количестве до 5 вес. Ъ позволяет получать устойчивую сажевую дисперсию в течение

24-х ч (2), Однако, такая композиция может быть получена только в сложных и непроизводительных аппаратах — шаровой мельнице, струйной мельнице— в течение продолжительного времени (12 ч). Кроме того, получаемая с добавкой стереорегулярного каучука с высокой молекулярной массой композиция обладает. высокой вязкостью, что не позволяет испольэовать саженаполненные смеси, приготовленные на основе этой композиции, для изготовления иэделий методом литья„

Цель изобретения — улучшение свойств резиновых смесей и их вулканиэатов.

Поставленная. цель достигает ся тем, что сажевая композиция для получения резиновых смесей, включающая сажу и углеводородный растворитель, в качестве диспергирующего а ген т а содержит поли бут ади ен с в яэ734227, 40 костью 20-30000 П, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Сажа 100

Углеводородный растворитель 200-600

Полибутадиен 5-80

Саженаполненную смесь приготов5 ляют следующим образом.

Приготовляют дисперсию сажи, используя в качестве диспергирующей добавки низкомолекулярный полибутадиен, хорошо совмещающийся с высокомолекулярными диеновыми полимерами, в аппарате с турбинной мешалкой, вращающейся со скоростью 1400 об/мин, путем перемешивания компонентов дисперсии при 30-40 С в течение 30- 15

60 мин. Полученную дисперсию смешивают с раствором высокомолекулярного диенового полимера в том же аппарате в течение 1,0-1,5 ч проводят последующую отгонку растворителя методом 20 водной дегазации и вакуум-сушку приготовленной саженаполненной смеси.

Полученные саженаполненные смеси каучуков характеризуются высокими физико-механическими показателями. 25

Пример 1 (контрольный) .

Приготовляют дисперсию сажи ПМ-100 в гептане в присутствии в качестве ди спер гирующей добавки высокомолекулярного полибутадиена (СКДВ) с характеристической вязкостью fg ) о

2,8 (во всех примерах характеристическую вязкость цис-l, 4-полиизопрена и цис-1, 4-полибутадиена определяют вискозиметрически по истечению

14 раствора полимера в бензоле при температуре 25О С) . Дисперсию готовят в аппарате, снабженном турбинной мешалкой со скорост ью вращения

1400 об/мин, при 40 С в течение

60 мин.

Сост ав сажевой композиции, вес. ч °:

Сажа ПМ-100 100

Полимер СКДВ 9

Гептан 316

Приготовленную дисперсию смешивают с 10 .вес. Ъ раствором цис-1, 4-полиизопрена (каучук СКИ-3) в гептане в течение 60 мин в том же аппарате. Используют при этом цис-1,4-полиизопрен (каучук СКИ-3) с характеристической вязкостью ()) — 4,0.

Состав саженаполненной смеси, вес.ч.:

Каучук СКИ-3 95

Полимер СКДВ 3,5 $5

Сажа ПМ-100 55

После отгонки гептана методом водной дегазации и вакуум-сушки получается саженаполненная смесь.

Пример 2. Методика приго- ф) товления дисперсии сажи, смешения ее с раствором полимера, выделения и сушки саженаполненной смеси, а также состав сажевой композиции и раствор полимера те же, что и в примере 1.

В качестве диспергирующей добавки испол ьэ уют низ комолекулярный полибутадиен (полимер СКДН с вязкостью

220 П);

Состав саженаполненной смеси, вес.ч.:

Каучук СКИ-3

Полимер СКДН

Сажа ПМ- 100

55

Пример 3. Методика приготовления дисперсии сажи, смешения ее с раствором полимера, выделения и сушки саженаполненной смеси аналогичны методике примера 1.

Используют 10 вес.В раствор каучука СКИ-3 в бензине.

Каучук СКИ-3 имеет (Ц ) = 3, 2.

Растворитель — бензин, диспергирующая добавка — низкомолекулярный полибутаднен (полимер СКДН с вяз- . костью 20 П) ° Температура диспергирования сажи 40 С, продолжительность диспергирования 30 мин.

Состав сажевой композиции, вес.ч.:

Сажа ПМ-100 100

Полимер СКДН 3,7

Бензин 316

Продолжительность смешения дисперсии сажи с раствором каучука

СКИ-3 90 мин.

Состав саженаполненной смеси, вес.ч,:

Каучук СКИ-3 98

Полимер СКДН 2

Сажа ПМ-100 S5

Пример 4. Методика проведения опыта аналогична методике примера 3. Тот же раствор полимера.

Та же диспергирующая добавка.

Состав сажевой композиции, вес.ч.:

Сажа ПМ-100 100

Полимер СКДН 14

Бензин 316

Состав саженаполненной смеси, вес.ч.:

Каучук CKH-3 92

Полимер СКДН 8

Сажа ПМ-100 55

Пример 5. Методика проведения опыта аналогична методике примера 1. Используют каучук СКИ-3 с (1 ) = 4,0 в виде 12 вес.Ъ раствора в толуоле. Диспергирующая добавка-полимер СКДН с вязкостью 650 П.

Температура диспергирования сажи

30 С, продолжительность 45 мин, о

Состав сажевой композиции, вес. ч.:

Сажа ПМ-100 100

Полимер СКДН 27 .Толуол 263

Продолжительность смешения дисперсии сажи с раствором каучука СКИ-3

30 мин.

Состав саженаполненной смеси, вес.ч.г

Каучук СКИ-3

rlo JIM IVRti СКДН

Сажа ПМ-100

734227

Показате

Вязкость по Муни

Б-1-4-100

65-70 52-55 53-57 50-53 45-50 40-50 48-53 38-43 45-50

Модул ь при раст яже— нии 300 Ъ, кгс/см

110 110 134 125 80 118 101 106

100

Прочност ь на разрыв, кгс/см

Т = .20 С

260 265, 268 280 246 220 221 192 210

Пример б, Методика проведения опыта аналогична методике примера 1. Используют каучук СКИ-3 с (g ) = 2,5 в виде 8- вес.Ъ раствора в гептане. Диспергируюшая добавка— полимер СКДН с вязкостью 30000 П.

Температура диспергирования сажи

О

40 С, продолжительность 40 мин.

Состав сажевой композиции, вес. ч.:

Сажа ПМ-.t 00 100

Полимер CKJlH 53

Гептан 316

Продолжительность смешения дисперсии сажи с раствором каучука

30 мин.

Состав саженаполненной смеси, вес.ч.:

Каучук СКИ-3 80

Полимер СКДН 20

Сажа ПМ-100 55

Пример 7 (контрольный) .

Методика проведения опыта аналогична 20 методике примера 1.

В качестве диспергирующей добавки используют масло МИНХ-1 (смесь нафтеновых и ароматических углеводородов) .

Температура приготовления дисперсии 5

40 С, продолжительность 60 мин. о

Состав сажевой композиции,вес.ч.:

Сажа ПМ-100 100

Масло МИНХ-1 27

Гепт ан 316 30

Приготовленную дисперсию смешивают с 10 вес.Ъ раствором каучука

СКИ-3 в гептане в течение 60 мин °

Используют каучук CKH-3 с характери сти че ской вя з ко ст ью (g g = 4, 0 .

Состав сажемаслонаполненной смеси, вес. ч.:

Каучук СКИ- 3 85 . Масло МИНХ-1 15

Сажа ПМ вЂ” 100. 55

Пример 8 (контрольный) . Me- 4О тодика проведения опыта аналогична мет оди ке пример а 1, Используют высокомолекулярный каучук цис-1, 4 полибутадиен (СКДВ) с вязкостью (т)) = 2,8 в виде

10 вес.% раствора в толуоле.

Диспергирующая добавка-масло

МИНХ-1. Температура диспергирования сажи 40 С, продолжительность 60 мин.

Состав сажевой композиции, вес. ч. г

Сажа ПМ-100 100

Масло МИНХ-1 27

Толуол 395

Продолжительность смешения дисперсии сажи с раствором каучука СКДВ

30 мин °

Состав сажемаслонаполненной сМеси, вес.ч.:

Каучук СКДВ

Масло МИНХ-1

Сажа ПМ-100

Пример 9. Методика проведения опыта аналогична методике примера 1 ° Используют каучук СКДНВ с (т 1 = 2, 8 в виде 10 вес. Ъ раствора в толуоле.,Диспергирующая: добавка—

СКДН с вязкостью 1700 П. Температура диспергирования сажи 45 С, продолжительность 40 мин.

Состав сажевой композиции, вес.ч. г, Сажа ПМ-100 100

Полимер СКДН 27

Толуол 395

Продолжительность смешения дисперсии сажи с раствором каучука

СКДВ 30 мин .

Состав саженаполненной смеси, вес.ч.:

Каучук СКДВ

Полимер СКДН

Сажа ПМ-100

В таблице приведены физико-механические показатели резин на основе саженаполненных смесей, Таким образом, использование предложенной комттоэиции позволяет улучшить свойства резиновых смесей и их вулканиэатов.

734227

Продолжение таблицы .Ь

Г

Показатели тpoJI ный

173 180 177 143 150 130

Т = 10О С 170

111 115:

Относительное удлинение, Ъ

560 520 527 505 580 510

470 460

500

Эластичность по отскоку,Ф

T = 20 С

40 39

44 42

38 39 36 33 35 28

Ф

Т -"100 С

45 44 52 47 40 43

Формула иэобоетения

Сажа

Угле водородный раст воритель

Поли бутадиен

100

200-600

5-80

Составитель Н. Комарова

Редактор Л, Алексеенко Техред Н.Ковалева Корректор Г. Назарова

Тираж 549 Подпи сн ое

IIHHHDH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Ра1лаская наб., д. 4/5

Ф л

3><>> 2206/6 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Сажевая композиция для получения резиновых смесей,. включающая сажу, углеводородный растворитель и диспергируюций агент, о z л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улу чшения свойств резиновых смесей и их вулканизатов, в качестве диспергируиицего агента композиция содержит полибутадиен с вязкостью 20-30000 пуаэ при следующем соотношении компонен— тов, вес.ч.:

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1. Патент США Р 3203916, кл. 260-29.7, опублик. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 213037„кл. C 08 L 9/00, опублик.

1963 (прототип) .