Резиновая смесь на основе карбоцепного каучука

Резиновая смесь на основе карбоцепного каучука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслуьлик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3аявлено 04. 03. 81(21) 3256180/23-05 1$4) М. Кдд.з

С Оо д 9/00

С 08 L 23/16 с присоединением заявки N2 (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий ($3) УДК 678.7 (088 ° 8) Опубликовано 07,0982, Бюллетень Ио 33

Дата опубликования описания 07.09 ° 82 (54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ HA ОСНОВЕ КАРБОЦЕПНОГО

КАУЧУКА

2,0-10,0

20,0-85,0

Изобретение относится к резиновым смесям, применяемым в шинной и резинотехнической промышленности.

Известна резиновая смесь на основе карбоцепного каучука включающая в качестве пластификатора кубовые остатки ректификации стирола (11 .

Недостатком резиновых смесей, содержащих укаэанный пластификатор, является то, что применение его приводит к ухудшению прочностных характеристик вулканиэатов.

Наиболее близкой к изобретению является резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая агент вулканиэации, ускоритель вулканизации, диспергатор, активатор вулканизации, наполнитель и пластификатор, в которой в качестве пластификатора используют ароматизированное нефтяное масло-ПН-6Ш

ГОСТ 12861-67 (?1

Однако известная резиновая смесь облацает недостаточно хорошими технологическими свойствами (вальцуемостью, шприцуемостью), а вулканиэаты из нее имеют относительно невысокую прочность и морозостойкость

Цель изобретения - улучшение технологических свойств резиновой смеси, а именно вальцуемости, шприцуемости повышение прочности и мо- . роэостойкости Bóëêàíèçàòoâ из нее, а также снижение себестоимости и расширение ассортимента пластификаторов.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая агент вулканизации, ускоритель вулканизации, диспергатор, активатор вулканиэации, наполнитель и пластификатор, в качестве пластификатора содержит остаток вакуумной раэгонки декобальтизированного кубового остатка от ректификации продуктов гидроформилирования пропилена, выкипающий при

350-400оС, а компоненты смеси взяты в следующем соотношении, мас.ч:

Карбоцепной каучук 100

Агент -вулканиэации 1, 0-3, 0

25 ускоритель вулкани зации 0 5-2,5

Диспергатор 0,5-3,0

Активатор вулканизации

Наполнитель

956509

4 ечивает получение резиновых смесей гладкой блестящей поверхностью.

Сравнение опытного пластификатоа проводят с наиболее широко приеняемыми: маслом ПН-бШ, дибутилталатом, дибутилсебацинатом вазеиновым маслом.

Пример 1.В резиновую смесь ротекторного типа на основе смеси аучуковг изопренового СКИ-3 (50 мас. .), бутадиенОВого СКД-П (30 мас.ч.), утадиенстирольиого СКС-30 АРКИ-15 (20 мас.ч.) состава, мас.ч. на

00 мас.ч. каучука:

Сера 2 1

Сульфенамид Ц 1,3 цинковые белила 4,0

Канифоль 1 0

Стеарин 1,5

Рубракс 5 0

Неозон Д 1,0

Продукт 4010 A 1,0

Микровоск ЗВ-1 2,0

Сажа (ТУ ПМ-100) 55,0 водят 15 мас„ч. масла ПН-бШ (проотип) или 15 мас.ч. опытного пласификатора ГФ-350. Изготовление смеей осуществляют на вальцах при темературе валков 60-70ОС 30 мин.

Резиновые смеси, содержащие опытый пластификатор, имеют технологиеские свойства на уровне смесей, одержащих масло ПН-бШ. Резины с пытным пластификатором обладают овышенной прочностью и морозостойостью.

В табл.1 представлены свойства еэиновых смесей и вулканиэатов про- . текторного типа.

Таблица 1

Остаток вакуумной п разгонки декобаль- с тиэированного кубового остатка от рек- P тификации продуктов м гидроформилирования 5 ф пропилена, выкипаю- л щий при 350-400 С l 0-25,0

Опытный пластификатор-остаток и вакуумной раэгонки декобальтиэиро- к ванного куба от реактификации процук-(0 ч тов гидроформилирования пропилена, б выкипающий при температуре выше

350 С, а именно при 350-400 С (пластификатор ГФ-350),получают из отходов производства бутиловых спиртов и 2-этилгексанола. Пластификатор ГФ-350 представляет собой жидкссть-олигомер вязко-текучей консистенции коричневого цвета со следующей характеристикой:

Молекулярная масса, у.е

Плотность, гс/см

Кислотное число, мг КОН/г 3,0-4,0

Эфирное число, мг КОН/r 140-160

Гидроксильное п число, мг КОН/r

Карбонильное число, мг КОН/r 30

Бромное число, г

Br/100 г 4,0-5,0

Содержание летучих (100 Схб ч), Ъ 0 15-0.,50

Содержание золы, Ъ 0,5-1,5, 35.

-к

По данным химического и спектрального анализов в состав пластификатора ГФ-350 входят соединения со сложноэфирными спиртами и карбонильными группами. Молекулярная мааса продукта 40 свидетельствует о присутствии продук.тов уплотнения, очевидно, появляющихся в результате неоднократно повторяющейся альдокротонизации масляных альдегидов, Лабораторным исследо- 45, ваниям в составе резиновых смесей подвергался образец пластификатора

ГФ-350 со следующей характеристикой:

Молекулярная масса, у.е. 452

Плотность, гс/м

0,945

Кислотное число, мг КОН/г 3,79

Эфирное число, мг

K0H/г 149

Гидроксильное число, Mr КОН/r . 17,6

Карбонильное .число, кг КОН/r 37 громное число, г

Вг/100 г 4,74

Содержание золы, % 1,26

Содержание летучих, В 0,36

Пластификатор ГФ-350 обладает слабым специфическим запахом; хорошо смешивается с зластомерами, обес- 65

450-500

0,94-0,95

16-18 о

40-50

Масло ПластифиПН-б хатор

ГФ-350

Показатели

Пластификатор по

ГОСТ 415-75 0 51 0,44

Вязкость пб Муни 46,2 56,7

Напряжение при

300% удлинении, ИПа

6,0

6,0

Предел прочности при разрыве, МПа

16,9

19,5

Относительное удлинение.,В 548

585

Эластичность по отскоку,В

Температура хрупкости, С

-61

956509

1.,5

0,8

45, ООБез пла- Дибустифика- тилсетора бацинат

Дибу- Опытный тилфта- пластилат фикатор

ГФ-350

Показатели

Пластичность по

ГОСТ 415-75

0 53

0,63

0,52

0,45

Напряжение при

ЗООЪ удлинении, ИПа

8,0

6,2 6,1

11,5

Предел прочности при разрыве, MIla

24,0 . 13,6 11,4 24,9

Относительное удлинение, Ъ 380

645

483 439

Остаточное удлинение, Ъ

Эластичность по отскоку,%

44

Тепловое старение, 100 72 ч

0,67 1,0 0,93 0 90

0,94 0,60 0,79 . 0,60

КП

Ку

Температура хрупкости, С

-50

-50

-44

Из приведенных в табл.2 данных видно, что пластичность опытных резиновых смесей сохраняется на уровне пластичности резиновых смесей,.содержащих дибутилсебацинат. Вулканизаты резиновых смесей с опытным пластификатором имеют более высокие показатели напряжения при ЗООВ-ном удлинении и предела прочности при разрыве по сравнению с вулканизатами, содержащими дибутилфталат и дибутилсебацинат. Теплостойкость и морозостойкость резин с опытнйм пластификатором находятся на одном уровне с резинами, содержащими пластификаторы-антифризы-дибутилфталат и дибутилсебацинат. Отмечено выпотевание дибутилфталата и дибутнлсеПример 2. В резиновую смесь стандартного типа на основе бутадиеннитрильного каучука СКН-40

CM состава, мас.ч. на 100 мас.ч. каучука:

Сера 1,5

Цинковые белила 5 0

Стеариновая кислота

Каптакс

ТУ ДГ-100 вводят ". 5 мас.ч. ДБС (дибутиилсебацината) или 25 мас.ч. ДБФ;(дибутидфталата), или 25 мас.ч. опытного пластификатора ГФ-350. Изготовление резиновых смесей проводят на вальцах по общепринятому режиму.

В табл.-2 представлены свойства резиновых смесей и вулканизатов на ос1(} нове СКН-40 CM.

Таблица 2 бацината в процессе теплового старения, что не наблюдается в образ:цах, содержащих опытный пластифика- тор.

Пример 3. В резиновую смесь

Стандартного типа на основе зтиленпропиленбутадиенового каучука

СКЭПТ-40 состава, мас.ч.; на

100 мас.ч. каучука:

Сер.а 2,0

Каптакс 0,5

Тиурам l,5 ..Стеарин 1i0

Ту ПМ-75 50,0

Цинковые белила 3,0 вводят 5.мас.ч. вазелинового масла или 1, 3, 5 мас.ч. опытного пласти65 фикатора. Изготовление смесей осу956569 ществляют на вальцах при 60-70©C

25 мнн.

Свойства резиновых смесей и вулканизатов представлены в табл.3.

Как видно из табл.З с введением опытного пластификатора улучшаютТаблица 3

1- «А»

Опытный пластификатор ГФ-350, мас.ч. ез ластиикатоа

Показатели

1 3 1 5

-М

Вальцуемость, 10, м

Шприцуемость, балл

2,0

1,31

1,78

2,31 3 02

5 3-4

5-6

0,20 0,26 0,20 0,21 0,33

11,4

8,6

7,2 12,6

ll 2

17,2

18,5

19 1

455 424

462

l6 16

40

46 38

38

Тепловое старение

100 С 72 ч

Кп

0,83 1,04

0,80 0,95

1,12

0,72

0,30 0,31

0,56 0,48

0,35 0 28

0,36

Кп

0,41

0 49

0,65

Ку

Пример 4. В резиновую смесь стандартного типа на основе бутадиенстирольного каучука ДССК-Д состава, мас.ч. на 100 мас.ч. каучука:

Сера 1,5

Цинковые белила 3,0

Стеарин 2,6

Сантокюр 0,7

ТУ ПМ-75 50,0

Пластичность по ГОСТ

415-75

Напряжение при 300%-ном удлинении, МПа

Пред М прочности при разрыве, МПа

Относительное удлинение, Ъ

Остаточное удлинение, 3

Твердость по ТМ-2

Эластичность по отскоку, %

Температуростойкость, 100 С ся вальцуемость и шприцуемость резиновых смесей, повышаются напряжение при ЗООВ-ном удлинении и предел прочности при разрыве у вулканизатов при сохранении остальных показателей

5 .на уровне прототипа.

ВазЕлиновое масло, 5 мас. ч

l7,6 20,9

506 418

18 16

0,76 0,77 0,73 0,74 вводят 5 мас.ч. масла ПН-6Ш (прототип) или 3, 5, 7 мас.ч. опытного пластификатора. Изготовление смесей осуществляют на зальцах при 55 5 С ф 9

26 мин.

Свойства стандартных резиновых смесей, содержащих масло ПН-6Ш, и смесей, содержащих опытный пластифнкатор, представлены в табл.4.

956509

Таблица 4

4 «б

Масло

ПН-6

Показатели

3 5 7,.4 4

Вальцуемость, 10

0,36

0,28

0,33

0,26

Вязкость по Муни, Б-1-4-100

41

512 536 648

16 19 20

483

Пластичность по ГОСТ

415-75

Напряжение при 300%-ном удлинении, МПа

Предел прочности при

-разрыве, МПа

Относительное удлинение, %

Остаточное удлинение, %

Как видно из табл.4, опытный пластификатор приводит к улучшению вальцуемости, снижению вязкости по

Муни и повышению пластичности резиновых смесей, повышению напряжения при 300% удлинении и предела прочности при разрыве вулканизатов.

H=-..ïðèâåäåííûõ в табл.1-4 данных: видно, что введение пластификахо- ра ГФ-350 в резиновые смеси различных типов и на основе различных карбоцепных каучуков приводит к повышению показателей технологических и механических свойств резин, а именнс вальцуемости на 15-50%, шприцуемости на 30%, предела прочности на разрыв на 15-40% и мороэостойкости на 19% (по сравнению с прототипом) .Улучшение вальцуемости и шприцуемости резиновых смесей обеспечивает снижение брака при шприцовании и каландровании профильных заготовок. Кроме того, отсутствует выпотевание на поверхности резин и значительное повышение прочностных характеристик резин при обеспечении высокого показателя морозостойкости (на уровне лучших антифризов- дибутилфталата и дибутилсебацината). Так как ДБФ и ДБС вЂ” синтетические продукты высокой стоимости, замена их на продукт, получаемый из отхода, дает значительный экономический эффект.

Опытный пласти Рикатор

ГФ-350, мас.ч.

0,68 0,79 0,73 1,06

10,5 12,9 10,9 10,9

18,1 20,9 19,7 20,0

Формула изобретения

Резинофая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая агент

35 вулканизации, ускоритель вулканизации, диспергатор, активатор вулканизации, наполнитель и пластификатор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения технологичес40 ких свойств резиновой смеси и повышения прочности и морозостойкости вулканизатов из нее, смесь содержит в качестве пластификатора остаток вакуумной разгонки декобальти45 эированного кубового остатка от ректификации продуктов гидроформилирования пропилена, выкипающий из

350-400 С, а компоненты смеси взяты в следующем соотношении, мас.ч.:

Карбоцепной каучук 100

Агент вулканизации 1,0-3,0

Ускоритель вулканизации 0,5-2,5

Диспергатор 0,5-3,0

Активатор вулканизации . 2,0-10,0

Наполнитель 20, 0-85, О

Остаток вакуумной раэгонки декобальтизирОванного кубо60 вого остатка от ректификации продуктов гидроформилирования пропилена, выкипающий при

65 350-400 С 1, 0-25,0

956509

1. Патент США Ю 3923769, кл. 260-112,.5, опублик. 1975.

Составитель В.Островский

Редактор К.Волощук Техред Т.Фанта . Корректор Г. Решетник

Заказ 6513/3 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по дедам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при эксцертизе

2. Литвинова Т,B. Последние достижения в области создания новых пластификаторов для резиновых смесей. М., ЦНИИНефтехим, 1976, с.3-20 (прототип) °