Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука
Патент 802322
Авторы
Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука
Иллюстрации
Реферат
Союз .Советских
Социалистических
Рвспублнк
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВ ИТЗЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) 3атятявно 01.03.78 (21)2584635/23-05 (51)М. Кл. с присоединением заявки 14о—
С 08 L 9/02
С 08 L 83/04
Государственный комитет
СССР ио делан изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 07.02Â1. 6юллетвнь 149 5 (53) УДК 678.7 (088 .8) Дата опубликования описания 07. 02. 81
A.È. Гинак, Т.В. Ратникова, B.И. Яковлев, З.A. Ковачева, Н.Г. Колядина и A.È. Берденников (72) Авторы изобретения
Ленинградский ордена Трудового Ер Знамени технологический институт им. Ле1фове д н Ленийй ий филиал Научно-исследовательскогс инс9ЙуЫа",-р1вэиноно промышле нности (71) Заявители! (54 ) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ HA ОСНОВЕ БУЫАДИЮРЙИФРИДЦЮГО
K@V% KA
AC-300) формулы +3
-$i —
ОН
Л1- 0
1SO сн, I — 0-ai-0
150
СН.5
1-0И бг- 0
150 спа
0-в1-0
150
Изобретение стносится к резиновой промышленности, в частности к разработке резиновой смеси на основе бутадиеннитрнльного каучука .
Известна резиновая смесь на основе бутадиеннитрильного каучука, вклю- ° чающая силоксановый полимер, например диметилсилоксановый $1 ), 30
Однако резины иэ данной смеси имеют высокую степень истирания и повышенный коэффициент трения.
Цель изобретения - уменьшение ис» тирания и снижение коэффициента трения резины из данной смеси.
Поставленная цель достигается тем, ф) что резиновая смесь на основе бутадиеннитрилъного каучука, включающая силоксановый полимер, в качестве последнего содержит полидиметилалюмосилоксан, цолидиметилхромсилоксан или 25 порошкообразный сшитый диметилсилоксановый каучук в количестве 1,020,0 вес .ч . на 100 вес.ч. бутадиеинитрильного каучука (СКН) .
Согласно изобретению, используют р полидиметилалюмосилоксан (марка
Ъ
Э
ТУ 38 403273-77, ю плотность 0, 96 г/см при 20 C.
Полидиметилхромсилоксан (марка
ХС-300) формулы.1
ВТУ 99-68, плотность 0,97 г/см при
20 С . Порсхакообразный сшитый диметнл,силоксановый каучук (СКТ-1), молекулярная масса 450000, плотность
0,96 г/сзе>, получен облучением диметилсилоксаиового каучука мария CKT дозой 9 Ирад .
Изобретение иллюстрируют примеры.
Пример 1 . Готовят резиновую смесь состава (см.табл.1) .
Свойства смесей указанного вьхае состава приведены в табл . 2 .
802322
Еще более заметное уменьшение коэффициента трения .резин при одновременном уменьшении истирания при использовании кремнийорганических продуктов AC-300, ХС-300 и СКТ-1 наб- З5 лкщается при увеличении их дозировки в резиновой смеси на основе бутадиеннитрильных каучуков, что иллюстрируется ниже на примере продукта
AC-300 .
Пример 2. Состав смеси аналогичен составу смеси 9 1 (см.табл .1) эа исключением того, что в эту смесь .введено 20,0 вес.ч. продукта AC-300.
Свойства смеси и резин иэ Нее приве 4> дены ниже.
Вязкость по Муни, МБ-1-4-100 29
Продолжительность подвулканизации по Муни при
120 С, мин 23
Оптимальная продолжительность вулканизации при
170 С, мин 20
Предел прочности при разрыве, кгс/см 110 55
Относительное удлинение,Ъ 150
Относительное остаточ-, ное удлинение,В
Твердость по ИСО
Условно-равновесный модуль, кгс/cM
Относительная остаточная деформация при сжатии (деформация 30%, 100 С, 5 сут ), % 35
d0
Данные в табл . 2 показывают, что применение кремнийорганических продуктов AC=300 (смесь 9 3), ХС-300 (смесь 9 4) и порошкообразного сшитого диметилсилоксанового каучука
СКТ-1 (смесь 9 5) не изменяет по
5 сравнению со смесью без добавки (смесь 9 1), технологических свойств резиновых смесей: вязкость и продолжительность подвулканизации по Муни, оптимальную продолжительность вулканизации, а также прочностные.показатели, твердость, относительную оста— точную деформацию сжатия. Существенным преимуществом использования перечисленных кремнийорганических продуктов в резиновых смесях на основе бутадиеннитрильных каучуков является уменьшение истирания в 1,5-4 раза и снижение в 1,5 раза коэффициента трения вулканизатов по сравнению с резиной без добавки . Использование 20 взятой для сравнения кремнийорганической жидкости (ПЭС-С-1) в противоположность продуктам AC-300, ХС-300 и СКТ-1 увеличивает истирание резины по сравнению со смесью без добавки,25 т .е . уменьшает ее износостойкость.
Истирание резины с ПЭС вЂ” С-1 в 2-5 раз
Ъ больше, чем с кремнийорганическими продуктами AC-300, ХС-300 и СКТ-1.
Истирание шкурке, см /кВт. ч 3 0
Коэффициент трения 0,44
Из приведенных вьпае данных видно, что применение кремнийорганического продукта AC-3 00 в дозировке 20,0 вес .ч . на 100 вес .ч . каучука в резиновой смеси на основе бутадиеннитрильных каучуков, не снижает прочностных показателей, твердости, улучшает технологические свойства резины (снижается вязкость и увеличивается продолжительность подвулканизании по Муни), значительно (в 3 раза) снижает коэффициент трения вулканизатов при одновременном снижении их истирания, по сравнению со смесью без добавки (см. табл. 2, смесь 9 1) .
Изменение типа и количества наполни теля в ре з и новой смеси, что, как известно, может влиять на истирание и коэффициент трения резич, не изменяет свойств кремнийорганических продуктов AC-300, ХС-300, и СКТ-1 как ингредиентов, снижающих истирание и коэффициент трения вулканизатов, что иллюстрируется ниже на примере продукта AC-300. Продукт
AC-300 применен в резиновой смеси на основе бутадиеннитрильных каучуков, наполненной 100 вес .ч . на 100 вес .ч . каучука техническим углеродом ПМ-75 взамен 100 вес .ч . технического углерода ПМ-40 Н и 30,0 вес .ч . технического углерода ПМ-101 Н по примеру
1 (см .табл .1) . В остальном состав смеси аналогичен смеси 9 1 (см .табл .1), Пример 3 . Готовят смесь состаьа (см .табл.3) .
Свойства смесей и резин из них представлены в табл . 4
Данные табл . 4 показывают, что использование кремнийорганического продукта АС-300 в составе резиновой смеси на основе бутадиеннитрильных каучуков, содержащей в качестве наполнителя технический углерод ПМ-75, также дает уменьшение истирания резин до 3 раз (при дозировке AC-300, 3,0 вес .ч . на 100 вес .ч. каучука) и снижение коэффициента трения в
1,5-2 раза по сравнению с резиной без добавки (смесь 9 7) .
Таким образом, использование кремнийорганических продуктов, содержащих в силоксановой цепи гетероатомы алюминий или хром: полидиметилалюмосилоксана (AC-300), полидиметилхромсилоксана (ХС-300) и порошкообраэного сшитого диметилсилоксачового каучука (СКТ-1) в резиновой смеси на основе полярных бутадиеннитрильных каучуков обеспечивает получение резин с пониженным истиранием и пониженным коэффициентом трения, что несомненно будет способствовать использованию этих продуктов для изготовd02322 леьия розино-технических деталей, работакицих при больших нагрузках в уз Таблица 1
Состав смесей на основе бутадиеннитрилъных каучуков, содержащих кремнийорганические продукты AC-300, ХС300, СКТ-1, ПЭС-С-1 и без добавки
50,0 50,0
50,0
50,0
50,0
50,0 50,0 50,0
50,0
50,0
Стабилизатор диафен
ФП
2,0
2,0
2,0
2,0
2,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
Стеариновая кислота
Цинковые белила
20,0
20,0
20,0
20,0 20,0
Тиурам
1 6
1,6
1,6
1,6
1,6
Ди тиодиморфоли н
3,7 3,.7
3,7
3,7
3,7
4,6
4,6
Сульфенамид Ц
4,6
4,6
4,6
Дибутилкарбитолформаль
30,0 30,0 30,0
30,0 30,0
Технический углерод
ПМ-40Н
100, 0 100, 0 100, 0 100, 0 100, 0
Технический углерод
ПМ-101 Н
30,0
30,0
30,0 30,0
30,0
Продукт ПЭС-С-1
5,0
Продукт AC-300
5,0
Продукт ХС-300
СКТ-1
5,0
5,0
Таблица 2
Свойства смесей иа основе бутадиеннитрильных каучуков и резин мз них
Вязкость по Муни МБ-1-4-100
44 36
40
Продолжительность подвулканизации по Муни при 120 С, мин
17 20
14
СКН-18 М
СКН-26 М лах трения на воздухе или в среде масел .
802322
Продолжение табл. 2
Смеси
Показатели
20 20
20
Предел прочности при разрыве, кг /см
120 130
120 140
130
Относительное удлинение,Ф
140 190
160 180
150
Относительное остаточное удлинение,В
Твердость по ИСО
78
81
Условно-равновесный модуль, кгс/cM 2
79
26
30
416 554 280
115
132
1,27 0,82
0 86 0,80
0,82 Показатель определен по ГОСТ 426-66
Показатель определен по методике М-3280-64 "определение козффициента трения резин при постоянном давлении" .
Т,а б л н ц а 3
Состав смесей на основе бутадиеннитрильных каучуков, содержащих кремнийорганический продукт AC-300 и без добавки на 100 вес.ч. кауч.
50,0
50,0
50,0
50 0
50,0
50,0
50,0
50 0
Стабилизатор диафен ФП
2,0
2,0
2,0
2i0
1 0 1,0
1,0
1 0
3,7
4,6
3,7
4,6
3,7
4,6
3,7
4,6
30,0
3Oi0
30,0
30,0 дибутилкарбитоформаль
Технический углерод ПИ-75
100i0 100i0
100,0
100t0
Продукт AC-300
5,0
3,0
1 О
Оптимальная продолжительность вулканизации при 170аC мин
Относительная остаточная деформация при с атни (30%3 100 С, 5 сут.), Ъ
Ис ираиие по шкурке, сМ /кнт. %
М%
Коэффициент трения
CKH-18И
СКИ-26И
Стеариновая кислота
ЙИнковые белила
Тиурам
Дити одиморфолин
Сульфенамид Ц
20,0
1,6
20,0
1,6
20,0
1,6
20,0
1,6
802322
Таблица4
Вязкость по Мунк, МБ-1—
-4-100
53
Продолжительность подвулканиэации по Муни при
120 С, мин
16
Оптимальная продолжительность вулканизации прн
170 С, мин
20 20
20
Предел прочности при разрыве, кгс/см 1.40 130
120
130
Относительное удлинение,Ъ 140 150
150
140
Относительное остаточное удлинение,Ъ
88
86
Твердость по ИСО
Условно-равновесный модуль, кгс/см
81
100
Относительная остаточная деформация (деформация
ЗОЪ, 100 С, 5 сут), %
32
32
Истирание по шкурке см / кВт- ч
; 311
119
392 347
1,1 Q,54
Коэффициент трения
0,76
0,48
Формула изобретения
Составитель A Пиняев
Редактор П . Горькова Техред Т.Маточка Корректор M. лароши
Заказ 1050 30 ирнж Подписное
ВННН0Н Государственного комйтета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5
Филиал ППП Патент, г . ужгород, ул. Проектная, 4
Резиновая смесь на осноне бутадиенннтрильного каучука, включающая силок. сановый полимер, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью уменьшения ис- 4э тирания и снижения коэффициента тре- . ния резины иэ данной смеси, последняя содержит в качестве силоксанового . полимера-полидиметилалюмосилоксан, полидиметилхлоромсилоксан или порошкообразный сшитый днметилсилоксановый каучук в количестве 1,0-20,0 вес.ч . на 100 вес .ч .. бутадиеннитрильного каучука.
Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе
1. Каневский И .М . и др.. Резины с низким коэффициентом трения.-Каучук и резина", 1971, tt7, с . 47.