Резиновая смесь
Патент 939478
Авторы
Резиновая смесь
Иллюстрации
Реферат
(72) Авторы изобретения
И.А. Осошник, Н.А Кошель, Б.С. Туров, В.С. Шеин, М.А. Березкина и В.Н. Быкова
Воронежский технологический институт и Ярославский политехнический институт (71) Заявители (54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ
Изобретение относится к композициям высокомолекулярных соединений.
В резиновой промышленности известны резиновые смеси на основе бутадиен-нитрильных каучуков (СКН), в которые с целью улучшения технологических свойств вводят низкомолекулярные (жидкие) каучуки, например диеновые. Применением жидких каучуков улучшают технологические свойства резиновых смесей, улучшают показатели динамических свойств, мороэостойкость резин. Кроме того,. известная смесь содержит наполнитель - технический углерод, серу, 2-меркаптобензтиазол, цинковые белила, стеарин, например, в количестве, мас.ч.: 50; 1,5; 1;
5; 1, а в качестве ускорителя вулканизации ди-(2-бенэтиазолил)- дисульфид (до 20 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука) (1 j.
Известная резиновая смесь имеет неудовле твори тель ные технологические свойства, а резины из нее - низкие физико-механические показатели (напряжение при удлинении, прочность при растяжении, твердость при повышенной температуре).
Цель изобретения - улучшение технологических свойств смеси и повышение физико-механических показателей
1о резин из нее.
Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая низкомолекулярный каучук, технический углерод, серу, 2-меркап. тобензтиаэол, цинковые белила, стеарин и ускоритель вулканизации, содержит в качестве низкомолекулярного каучука эпокси-цис-полибутадиен, а в качестве ускорителя — гексихлорпараксилол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
939478
Бутадиен-нитрильный каучук 100
Технический углерод 20,0-80,0
Сера 1,0-3, 0 5
2-Иеркаптобензтиазол 1,0-3,0
Цинковые белила 4,0-6,0
Стеарин 1,0-2,0
Эпокси-цмс-полибутадиен 1,0-20,0 <в
Гексахлорпараксилол О,1- 1,0
Эпоксидированный полибутадиен Ilo лучают методом гидроперекисного эпоксидирования в лабораторных условиях в колбах емкостью 2-3 л. Выде- l5 ление эпоксикаучука из продуктов эпоксидирования осуществляют на пленочном испарителе при температуре ие выше 120 С и остаточном давлении
13-20 Па. 20
Структура эпоксидированных каучуков оценивается методом ИК- и
ЯИР- H-спектроскопии. ИК-спектр жид1 кого эпокси-цис-полибутадиена отличается появлением поло : поглощения 2s в области 820, 900 см, характерных. для валентных колебаний цис- и транс-эпоксидного кольца.
Характеристики применяемого жидко; го эпокси-цис-полибутадиена приве- зв дены в табл. 1.
Пример 1. Резиновую смесь состава, мас.ч.: СКН-40 100; сера
1,5; технический углерод ДГ- 100 45;
2-меркаптобензтиаэол 1,5; цинковые белила 5,6; стеарин 0,8; эпокси-цисполибутадиен (в прототипе низкомоле кулярный полибутадиен) 1,0-20,0; гексахлорпараксилол О, 12 изготавливают на вальцах при 60-70 С. а
Порядок начала введения компонентов, мин: каучук 0; стеарин 2; цинковые белила + гексахлорпараксилол +
+ 2 - меркаптобензтиазол 5; 1/2 технического углерода + 1/2 жидкого каучука 7; 1/2 технического углерода + 1/2 жидкого каучука 9; сера 11;. срез 16.
Вулканиэацию смесей осуществляют при 143 С в течение 20-40 мин. ф
Свойства резиновых смесей и вулканизатов представлены в табл. 2.
Пример 2. Резиновую смесь готовят по примеру 1, но при содержании жидкого каучука 10 мас.ч. и гексахлорпараксилола 0,5 мас.ч. на
100 мас.ч. каучука.
Свойства резиновых смесей и резин из них представлены в табл. 3.
Пример 3 ° Резиновую смесь готовят по примеру 1, но при содержании жидкого каучука 20 мас.ч. и гексахлорпараксилола 1,0 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.
Свойства резиновых смесей и резин из них представлены в табл. 4.
Анализ результатов испытаний показывает существенные преимущества предлагаемой смеси по сравнению с прототипом. Резины, содержащие в своем составе эпокси-цис-полибутадиен и гексахлорпараксилол, отличаются высоким напряжением при удлинении, прочностью при растяжении; повышенной твердостью и эластичностью при 100 C. Так, например, при введении 10 мас.ч. эпокси-цис-полибутадиена, содержащего 5-103 эпоксидных групп, напряжение при удлинении в
1,9, а при введении 20 мас.ч. в
2,3 раза выше по сравнению с прототипом. Важно отметить, что высоким значением напряжения при удлинении соответствует высокая прочность при растяжении резин е статических условиях. учитывая, что ниэкомолекулярные каучуки значительно улучшают технологические свойства бутадиеннитрильных каучуков, возможно получение из таких смесей резин с высоким комплексом физико-механических свойств. Внедрение предлагаемой резиновой смеси позволит, например, в производстве резиновых технических изделий получать высокомолекулярные, с повышенной прочйостью резины, которые сохраняют твердость, эластичность в условиях эксплуатации при повышенных температурах.
939478
Таблица 1
Характеристики
1670
1680 1760
1850
1980
2,8
1,4
5,4
60,0
20,0
0,4
0,4
0 5
0,3
0 5
85
Непредельность» Ф
70
-66
-54
-77
2,0 2,0
19»2 . 15»7
56,5
40,8
35 3
Таблица 2
Показатели
0 33
0»35
16,1
11,3
23»3
26,2
450
15 1
16,5
70
68
100
Молекулярная масса среднечисленная
Динамическая вязкость при 20 С, Па.с
Летучие (до 105 С), мас.Ф
Температура стеклования, »С, ниже
Содержание звеньев в цепи полимера, Ф:
1, 2-транс
1,4-транс г,й-ц
Пластичность по ГОСТ 415-75» усл.ед.
Напряжение при 3003 удлинения, ИПа
Прочность при растяжении, МПа
Относительное удлинение,3
Остаточное удлинение, Ф
Прочность при растяжении при 100 С, МПа
Твердость по ГОСТ 263-75, усл. ед., при температуре, С
1,5 2,0 .238 . 20 2
52,7 48,3
939478
Смесь
Показатели
Предлагаем
30
100
Показатели
0,35
0,37
7,9
22,0
27,0
547
477
14,8
70
58
100
20
39
100
Эластичность по отскоку, 4, при температуре, С
Пластичность по ГОСТ 415-75, усл. ед.
Напряжение при 300 удлинения, МПа
О
Прочность при растяжении, МПа
Относительное удлинение, 3
Остаточное удлинение, 7, Прочность при растяжении при 100 С, МПа
Твердость по ГОСТ 263-75, о усл. ед., при температуре, С
Эластичность по отскоку, 3, при температуре, С
Продолжение табл. 2
Таблица 3
939478
Табли ц а 4
Показатели
0,44
0,37
5,1
13,0
18,8
13 5
563
410
20
68
74
100
20
20
100
27
Формула изобретения
100
20 0-80,0
1,0 3,0
1,0 3,0
4,0-6,0
1,0-2,0
1,0-20,0
0,1-1,0
ВНИИПИ Заказ 4590/36 Тираж 514 11одрисное
Филиал ППП патент", r.Óèãîðîä, ул.Проектная, 4
Пластичность по ГОСТ 415-75, усл.ед.
Напряжение при 300 удлинения, МПа
Прочность при растяжении, Mila
Относительное удлинение, Ф
Остаточное удлинение, Твердость по ГОСТ 263-75, усл. ед. при температуре, С
Эластичность по отскоку, Ф, при температуре, С
Резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука, включающая низкомолекулярный каучук, технический углерод, серу, 2-меркаптобензтиаэол, цинковые белила, стеарин и ускоритель вулканиэации, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения технологических свойств смеси и повышения физико-механических показателей резин из нее, смесь содержит в качестве ниэкомолекулярного каучука эпокси-цис-полибутадиен, а в качестве ускорителя - гексахлорпараксилол при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Бутадиен-нитрильный каучук
Технический углерод
Сера
2-Иеркаптобенэтиазол
Цинковые белила
Стеарин
Эпокси-цис-полибутадиен
Гексахлорпаракснлол
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Японии 53423, кл. 25 (1) F 8, опублик. 1978 (прототип).