Резиновая смесь
Патент 979413
Авторы
Резиновая смесь
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ъ
Союз Советских
Социалистических
Республик р»979413 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3assneHo 020331 (21) 3254918/23-05 с присоединением заявки ¹â€”
Р М К„з
С 08 I„ 9/02
С 08 К 5/03
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (33) У@К 678.7.048 (088.8) Опубликовано 071232. Бюллетень ¹ 45
Дата опубликования описания07.12ф2
Ъ:r
И.A.Ocoøíèê, С.П.Макаров, Б.К.Басов, В.А.. ЛысанОв и Г.Ф.Рысляев 1
t, (, 1
=----*-=----.3 (72) Авторы изобретения (73) Заявитель
Воронежский технологический институт (54 ) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ
Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей для изготовления резиновых изделий, а именно.смесей, содержащих бутадиеннитрильный каучук, ниэкомолекулярный каучук (олигомер1, вулканизующие вещества, наполнители и другие целевые добавки.
Известны резиновые смеси, в качест-1О ве полимерных мягчителей в которые вводят олигомерные диены, в частности олигомерный бутадиен, сополимеры бутадиена и нитрилакриловой кислоты (1 ). Они улучшают технологические свойства резиновых смесей: повышается пластичность, снижается вязкость, усадка. При введении, например, низкомолекулярного сополимера бутадиена и нитрилакриловой кислоты не снижается стойкость к набуханию в алифатических углеводородах(1 ).
Общим недостатком таких резиновых смесей является снижение физико-механических показателей. Например, при введении ниэкомолекулярного полибутадиена в количестве 20 мас. ч. прочность при растяжении резин на основе
СКН-40 снижается на 25-30Ъ, повышается остаточное удлинение. Особенно резко снижается напряжение при удли- ЗО нении. Для повышения степени вулканизации до необходимого оптимума в резинах, содержащих ниэкомолекулярные каучуки, приходится значительно повышать содержание вулканизующей группы, что в итоге приводит к снижению эластических и динамических свойств резин. Поэтому, видимо, несмотря на необходимые мощности по производству ниэкомолекулярных каучуков, применение их для модифихации резин на основе твердых каучуков ограничено и не находит промышленного значения.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является резиновая смесь на основе бутадиеннитрильного каучука, которая содержит до 20 мас.ч. бутадиеннитрильного низкомолекулярного каучука и целевые добавки, например серу,2-меркаптобензтиаэол, стеарин технический, технический углерод, окись цинка(2 ).
Данная резиновая смесь имеет низкие показатели напряжения при удленении, прочности при растяжении, требует для достижения оптимума вулканизации большего количества вулкани979413 эующих агентов и ускорителей вулканизации.
Целью изобретения является повышение стойкости к набуханию в агрессивных средах, .теплостойкости и прочностных свойств получаемой иэ смеси 5 резины.
Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь, содержащая бутадиеннитрильный каучук, низкомолекулярный диеновый каучук, серу, 2-мер40 каптобенэтиазол, окись цинка, стеарин технический, технический углерод, содержит в качестве диенового каучу.ка низкомолекулярный сополимер бутадиена, нитрила акриловой кислоты и метакриловой кислоты, а также дополнительно содержит гексахлорпараксилол при следующем соотношении компонентов, мас.ч .:
Бутадиеннитрильный
20 каучук
Ниэкомолекулярный сополимер бутадиена, нитрила акриловой кислоты и метакриловой кислоты 2-20
Сера 1,5-2,5 ф-Иеркаптобензтиазол 0,8-1,5
Стеарин технический 1,5-2
Технический углерод
45-80 ЗО
Окись цинка 3-5
Ге к с ахлорп арак силол О, 1-О, 5
Характеристика применяемых низкомолекулярных каучуков приведена в табл.1. 35
100
Пример 1. Резиновую смесь состава, мас.ч. СКН-18 100, 2-меркаптобензтиазол 1,5; сера 2,0 стеарин технический 1,5; окись цинка 5,0, 40 технический углерод ДГ-100 50 ; низкомолекулярный сополимер бутадиена с нитрилом акриловой кислоты и мет.акриловой кислоты (СКН-18-1А )2; гексахлорпараксилол 0,1 изготавливают на вальцах при температуре валков
6-70 С. Порядок начала введения.компонентов, мин: каучук СКН-18 О; стеарин технический 5 2-меркаптобензтиаэол 7; окись цинка 10, по 1/2 технического углерода, низкомолекулярного каучука 13 и 16, гексахлорпараксилол 18,, сера 20, срез 25.
Вулканизацию смесей осуществляют при 143ОС в течение 20-40 мин.
Пример 2. Резиновую смесь приготавливают по примеру 1 при введении СКН-181А 5 мас.ч. и гексахлорпараксилола 0,13 мас.ч.
Пример 3. Резиновую смесь приготавливают по примеру 1 при введении СКН-18-1А 10 мас. ч. и ГХПК
0,25 мас.ч.
Пример 4. Резиновую смесь приготавливают по примеру 1 при введении CKH-18-1А 20 мас. ч. и .
ГХПК 0,5 мас.ч.
Свойства предлагаемой и известной резины по примерам 1-4 приведены в табл.2.
Пример 5. Резиновую смесь состава, мас.ч.: СКН-40 100; 2-меркаптобензтиазол 0,8; сера 1-5; стеарин технический 1,5; окись цинка 5,0; технический углерод ДГ100 45; ниэкомолекулярный сополимер бутадиена нитрилом акриловой кислоты СКН-10-1A 2; гексахлорпараксилол 0,1 изготавливают по примеру 1.
П р и м e g б. Резиновую смесь приготавливают по примеру 1 при введении СКН-10-1А 5 мас.ч. и ГХПК.
0,13 мас.ч.
Пример 7. Резиновую смесь приготавливают по примеру 1 при введении СКН-10-1А 10 мас.ч. и
ГХПК 0,5 мас.ч.
Свойства предлагаемой и известной резины по.примерам 5-7 приведены в табл.3.
Пример 8. Резиновую смесь
cocòàâà, мас.ч.: CKH-40 100; 2-меркаптобензтиазол 1,5; сера 2,5; стеарин .технический 2,0; технический углерод ДГ-100 80; окись цинка 5,0; гексахлорпараксилол 0,5; низкомолекулярный каучук СКН-10КТРА 20 изготавливают по примеру 1.
Свойства предлагаемой и известной резины по примеру 8 приведены в табл.4.
Из приведенных данных видно, что . резины из предложенной смеси имеют более высокий .уровень прочностных свойств, теплостойкости, стойкости к набуханию в агрессивных средах.
Повышение прочностных свойств вулканиэатов достигается при сохранении на уровне прототипа пласта-эластических свойств смесей. При введении небольших добавок ГХПК значительно увеличиваются модули при растяжениях. Так, например, при введении
СКН-10-1А 10 мас.ч. ГХПК О,5 мас.ч. напряжение при 300Ъ удлинения Во3растает в 1,7 раза, что подтверждает участие ГХПК в реакциях образования пространственной сетки вулканиэата и инициирования реакций полимеризации при вулканизации резиновых смесей.
979413
Таблица 1
СКН-10
KTPA
Характеристика
Вутадиен-1,3
76
70
12
19
Акрилонитрил
Метакриловая кислота
300-1000
900-1600
700-1400
75-125
4-5
4-5
3-4
4-5
10-15
10-15
10-15
5-6
2-3
2-3
2-3
1-3-1,5 При температуре 25 С, остальные при 50 С
Таблица 2
Пример 4
Пример 1
Пример 2
Свойства
Без
НМК
Пример 3
Про- Предла то- гаетип мая
Про- Предто- латип гаемая
Прототип
Предлагаемая
Пластичность по
ГОСТ 415-75
11,4
28,5
Относительное удлинение,Ъ
Остаточное удли не ни е, ф
8 4 19 4
10.4 8
Относительное удлинение при 100 С,Ъ
Набухание в веретенном масле,Ъ
15 3 8
15 11 7
Вязкость, Пз"
М
М «10
Й„, /Й„
Напряжение при 300% удлинении, МПа
Прочность при растяжении, МПа
Прочность при растяжении при .
100 С, МПа
СКН-10-1А СКН-18-1А СКН-26-1А
Прото Пред тип лагаемая
0,7 0,03 0,03 0,07 0,07 0,07 0,11 0,17 0,17
19,7 14,2 21,1 21,4 29,1 17,6 . 23,3 13,4 15,3
223 195 270 240 315 255 280 277 . 373
18,1 .10,7 13,8 17,5 18,6 11,1 17,2 8,4 9,5
160 123 180 180 200 180 257 217 220
979413,7
Пример 2
Пример 3
Свойства
Про готип
Предлагае мая
Лредлагаемая
Прото тип
60-131
23,3 - 18,6 — 11,0 веретенном масле
11,9 — 13,7
28,3 — 24,1 — 14,3
ТаблицаЗ
- t
Свойства
Пример 5
Беэ
НМК
Пример 6
Пример 7
Прототип
Предлагаемая
Предлагаемая
Прототип
Прототип
Предлагаемая
Пластичность по
ГОСТ 415-75
0,30 0,32 0,32 0,34 0,34
0,30 0,30
Напряжение при.300% удлинении, МПа
7,8 13,5
11,7 11,3 14 1 10,1 12,4
Прочность при растяжении, МПа
26,7 24,5 27,0 21,9 21,5
26,2
Относительное удлине ние, Ъ
466
451 510
483
533
493
423
Остаточное удлинение,а
16 14
16
Прочность при растяжении при 100 С, МПа
15,8
15,2
15,1
15,6
Относительное удлинение при
100 С,Ъ
377.357
330
327
Таблица 4
Прототип
Свойства
Предлагаемая
Пластичность по ГОСТ 415-75
0,35
0,35
Напряжение при .ЗООЪ удлинении, МПа
8,7
25,6
Прочность при растяжении, МПа
12,4
26,3
Прочность при растяжении после набухания в МПа в течение
24чв:
"бензине
БР-1
Пример 1
Беэ
НМК Про- Предла то- гаетип мая
Продолжение табл .
Пример 4
Про- Чредто- латип гаемая
10
979413
Продолжение табл. 4
Предлагаемая
Прототип
Свойства
500
320
Остаточное удлинение, %
16
15,9
8,3
Относительное удлинение при
100 С, %
430
323
Прочность при растяжении после набухания, N?la (в течение 24 ч)в: бензине БР-1
22,9
13,2 веретенном масле
13,5
24,1
Формула изобретения
Резиновая смесь, содержащая бутадиеннитрильный каучук, низкомолекулярный диеновый каучук, серу, 2-меркаптобензтиазол, стеарин технический технический углерод,-окись цинка, о т л и .ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости к нубаханию в агрессивных средах, теплостойкости и прочностных свойств получаемой из смеси резины, она .содержит в качестве диенового каучука низко-. молекулярный сополимер бутадиена, нитрила акриловой кислоты и метакриловой кислоты, а также дополнительно содержит гексахлорпараксилол при
?следующем соотношении компонентов, мас.ч. . Бутадиеннитрильный каучук 100
Низкомолекулярный сополимер бутадиена, нитрила акриловой кислоты и метакриловой кислоты
Сера
2-?4еркаптобензтиазол
Стеарин технический
Технический углерод
Окись цинка
Гексахлорпараксилол
2-20
1,5-2,5
0,8-1,5
1,5-2
45-80
° 3-5
0,1-0 5
Составитель В.Балгин
Техред Е. Харитончик Корректор Г.Решетник
Редактор М.Бандура
9274/5 Тираж 514 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, ?4осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Относительное удлинение, %
Прочность при растяжении при
100ОС, МПа
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Литвинова Т.В. и др. Последние достижения в области создания новых Пластификаторов для резиновых смесей. М., "ЦНИИТЭ-нефтехим", 1976, с.49.
2.Заявка Японии 9 46-83039, кл. 25/1, опублик.1971 (прототип).