Вулканизуемая резиновая смесь

Вулканизуемая резиновая смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социапнстнческик республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 270879 (21) 2813217/23-05 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет (5I)М. Кл.

С 08 L 9/00

С 08 К 9/04

РауациюаФ юетвт

OOOO ва двлви ИЭвбрвтвяяй я втввытнй

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень М 24 (53) УДК 6ó8,7 (088.8) Дата опубликования описания 30

8.Н.Никитин,С. В.Орехов,Н.Н.Растор фба,Р.А Горелик, Л.А.Мейлахс,И.Т.Попов,В.ВеХодов,И Г.Зайдиаи,В.M.Îôô в и В.И.Ивановскф

-чй а

Всесоюзный научно-исследовательский институт с углерода и Московское производственное обьединение Каучук (72) Авторы изобретения кого (71) Заявители (54} ВУЛКАНИЗУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к резиновой промышленности и касается разработки вулканизуемой резиновой смеси.

Известна вулканиэуемая резиновая смесь иа основе цис-полииэопрена, включающая наполнитель - полуактивную углеродную сажу в соотношении соответственно 100:50- 100 мас.u j 1).

Однако известная смесь не обеспечивает повышение упругих свойств композиции при сохранении высоких физико-механических свойств резин из нее.

Цель изобретения - повышение упругиМ свойств композиции при сохранении высоких физико-механических свойств резин из нее °

Поставленная цель достигается тем, что вулканиэуемая резиновая смесь на основе цис-полиизопрена, включающая наполнитель - полуактивную углеродную сажу, в качестве наполнителя содержит полуактивную

2 сажу с содержанием 0,5-5 вес.Ф поливинилового спирта от веса сажи при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Цис-полииэопрен 100

Полуактивная сажа с содержанием 0,5-5 вес.Ф поливинилового спирта 50- 100

В качестве полуактивной углеродной сажи применяются печная сажа

ПМ- 15, а также в небольших количествах печная сажа марок ПГМ-33, ПМ-4ОН и llM-30В и газовая термическая сажа

ТГ- 10, имеющие показатель удельной

15 геометрической поверхности 10-45 мт г

Совмещение поливинилового спирта с полуактивной сажей может быть осуществлено в процессе мокрой грануляцим путем смешения пылящей сажи с 0,5 "

54-ным водным раствором полимера в соотношении 1:1 с последующей сушкой продукта.

Наилучшие результаты получены при применении полуактйвной сажи с

93947

0,5-54 от веса сажи полимера. При меньшем или большем количестве полимера не обнаруживается существенное увеличение когезионной прочности смеси, кроме того, при содержании полимера более 5i наблюдается падение прочности резин, что нежелательно. Эффект повышения когезионной прочности и других упругих свойств резиновой смеси наблюдает- 1о ся при всех дозировках сажи, применяемых в производственных рецептах резинотехнических изделий на основе цис-полииэопрена (от 50 до 100 вес.ч. на 100 вес.ч. каучука).

Приготовление вулканизуемой резиновой смеси осуществляется на обычном смесительном оборудовании(вальцы, резиносмеситель Бенбери) по дей-. ствующим технологическим режимам. 20

Следует подчеркнуть, что эффект повышения когезионной прочности наблюдается только у резиновой смеси с полуактивной сажей, имеющей среднеарифметический диаметр элементар- 25 ных частиц не менее 600 А и показатель удельной геометрической поверхности не более 45 и /r. Очевидно, это вызвано повышением активности поверхности сажи за счет гидроксиль- эф ных групп, входящих в состав макромолекул полимера. Частично взаимодействуя с поверхностью сажи при ее грануляции и сушке и с макромолекулами каучука при смешении, указанные группы способствуют увеличению количества пространственносшитого сажекаучукового геля в резиновой смеси, что приводит к повышению упругих свойств смеси.

Пример 1. На лабораторных вальцах на 200 r каучука готовят вулканиэуемую резиновую смесь следующего состава, вес.ч.: цис-иэопреновый каучук СКИ 3, стеариновая кислота 1, окись цинка 5, сульфенамид

Ц 1, сера 2, сажа ПИ- 15 с 0.54 поливинилового спирта с молекулярной массой 2 1О 50. Сажа ПИ-15 имеет удельную геометрическую поверх-. ность 17 м /г, показатель абсорбции дибутилфталата 85 мл/100 r и рН водной суспенэии 7,5. Готовят также три контрольные смеси такого же состава, но с исходной сажей ПМ-15 и

ПМ- 100 и модифицированной сажей

ПИ-100 с 0,54 поливинилового спирта соответственно. Сажа ПМ- 100 (исходная и модифицированная7 имеет удельную геометрическую поверхность

95 м /г, абсорбцию дибутилфталата

104 мл/100 r и рН водной суспензии

7,8. Когезионную прочность смесей определяют по результатам разрыва не. вулканизованных образцов в виде лопаток при 20+2." С на машине РИИ-5 по ГОСТ 270-75. Каркасность смесей определяют по результатам сжатия на дефометре под грузом 300 г цилиндрических образцов высотой и диаметром о по 10 мм при 80 С. За показатель каркасности принимают отношение высоты образца после 1О мин действия нагрузки к высоте после 0,5 мин действия нагрузки от начала опыта.

Вулканизацию смесей проводят в прессе при 143 С в течение 20 мин.

Пример 2. Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой

I смеси проводят по примеру 1, но применяют сажу ПИ- 15, содержащую li поливинилового спирта.

Пример 3. Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой смеси проводят по примеру 1, но применяют сажу ПИ- 15, содержащую

3> поливинилового спирта.

Пример 4. Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой смеси проводят по примеру 1, но применяют сажу ПМ- 15, содержащую 5 и

10 поливинилового спирта.

Результаты испытания смесей по примерам 1-4 приведены в табл. 1.

939471 с

1 !

1 еа

Y 1

ЩСЭ 1 ск

1

1 о Р

I О Ю

Ql a а C)

l Z: U

1 C -

ОЪ м л м ° м а сч сч в о со а

1

Ф

ttt о

00 м О м а сЧ сч 00

X о

Ф

z о

Э

z с о а

Z о

5С

tC а о

° — )(1 U К

zze с z

Щ сЧ б1 со сч — -Ф

О О

OO ф о сЧ О: О ч сч л о сЧ сЧ о со о

cv t4 л

m О л а т сч сЧ

-3

СО м сп «а

CV»- О сч о

ОЭ О

»» а л

Ф ° сч сч - ъО а о

СО Щ о

CV (A О о

° К) о о

СО CO ф м о

° м

* о сэ

CtO X м л я

X о о

c c

» и о о о, о к х с л

tO е4 и о и ж

t а

Э е Д" л

It Э а а

>z

Э

Э

z и

z с

Э

lttt

Щ

Y о

CO а

Э

Q М

Щ

CO

1о

> о

Ю с !

z а с

IP

II

1о

iz о с !

Э

Эса м х к о а

C U

t1I L

3 !»

z о о а о с т о и- о

Cg

3(оР а

Ф о

Э о э

Ф о !!

tg л v

Ф t5

z о щ

Itt: C1

Ю X

О U

z o сб L э о а Э о к с

m z

Э X

6) т с

z o

Ф C х с л

1

1 I

1 I 1 о et о о

- !с—

1 Оlt:

1 Z: 3 Ф

1 C: - Х I

1 I

1 1

1 1

1 1 о

1 1

I l

1 1 ! I

1 I

1 1

I I

I I а ! I

1 1

I 1

1 1

Г 1

1 I

1 t

1 I

1 I

1 м I

1 I

1 l

I I

1 1

1 I

» I

1 1

I 1

l

I

l

I

I 1

t

1

1

1

1 !

1

1

I

1

1

1

I

z х z л

m о

C Z о х с

v ü о ф

Cf о к с z

ttI ю z е 5su

II Э!1

Z Ф X у аа сЧ о

М

2 о а с ж

z v о

Э М а о е

Y М

I

1

CV

I

1

1

1

I

I сч

1

1

I

1

I

1 л

I

1 ! о

I

1

1

I !

1 сч

1

l

I

1

1

I

1 !

1

О 1

1

1

1 !

О I

1

I!

1

l

1 ж

°, 1

Э !

Ф I

I»

t1I 1

o о

93947

Пример 5. Приготовление и испытание вулканиэуемой резиновой смеси проводят по примеру 1, но применяют модифицированный в процессе полимеризации цис-изопреновый кау- S чук СКИ-3-01, содержащий около 0,53 нитросоединения. Одновременно готовят контрольную смесь такого же состава, но с исходной сажей ПМ 15, Таблица

Опытные смеси

Контрольная смесь

ПМ-15 с 0,54 ПМ-15 с 14 пополивинилово- ливинилового го спирта спирта

Показатели

Свойства смесей

Минимальная вязкость по

Муни при 130 С 40 39

27

Когезионная прочность, кгс/см

1,69

1,67

1,24

60 58

Каркасность Д

С вой ст ва вулканизаторов

124

124

125

176

180

182

410

410

420

Относительное удлинение,3

Остаточное удлинение,4

16

Из приведенных данных видно, что вулканиэуемая резиновая смесь на ос1S нове изопренового каучука и полуактивной сажи с поливиниловым спиртом превосходит по когезионной прочности на 25-603 контрольную смесь, содержащую серийную полуактивную сажу беэ полимера, и имеет также существенные преимущества перед известной смесью по каркасности. Вулканизаты опытной смеси при содержании поливинилового спирта в саже до 5 вес. 3 практически не уступают контрольным резинам или несколько превосходят их по прочностным свойствам. Аналогичные смеси с активной сажей ПМ-100, Формула изобретения

Время начала подвулканизации по Муни при 130" С, мин Напряжение при 300 -ном удлинении, кгс/cM

Сопротивление разрыву,кгс/см

1 8 не содержащей поливинилового спирта.

Пример 6. Приготовление и испытание вулканизуемой резиновой смеси проводят по примеру 5, но применяют сажу ПМ-15, содержащую 14 поливинилового спирта. Результаты испытания смесей по примерам 5 и 6 приведены в табл. 2. содержащей поливиниловый спирт, яе имеют преимуществ перед контрольными смесями по упругим свойствам.

Внедрение предлагаемой резиновой смеси позволит значительно сократит брак неформовых изделий из-за несоответствия заданным геометрическим размерам.

Вулканизуемая резиновая смесь на основе цис-полиизопрена, включающая наполнитель — полуактивную углеродную сажу, о т л и ч à ю щ а я с я

939471

50- 100

Составитель А.Пиняев

Редактор В.Петраш Техред Т. Маточка Корректор М.Демчик

Заказ 4590/36 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,.4 тем, что, с целью повышения упругих свойств композиции при сохранении высоких физико-механических свойств резин из нее, композиция содержит в качестве наполнителя полуактивную сажу с содержанием 0 5-5 вес.Ф поливинилового спирта от веса сажи при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Цис-полиизопрен 100

Полуактивная сажа с содержанием 0,5-5 вес.Ф поливинилового спирта

S Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Синтетический каучук.Под ред.

И.В.Гармонова. Л., "Химия", 1976, с. 200-209 (прототип).