Вулканизуемая резиновая смесь на основе полярного карбоцепного каучука

Вулканизуемая резиновая смесь на основе полярного карбоцепного каучука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 060381 (?1) 3257651/23-05 с присоединением заявки ЙоР М g+ з

С 08 . 9/00

С 08 К 5/12

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 30.01.83. Бюллетень М. 4

t$3} УДК678. 7 . 049..13 (088. 8) Дата опубликования описания 300183

Р.Ш.Френкель и Ю.В.Пуховце @, 1 г..

° з Ф

" -,гИ

° И р..

РЕ, : . / с

1 ч.„ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ВУЛКАНИЭУЕМАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ

ПОЛЯРНОГО КАРБОЦЕПНОГО КАУЧУКА

Изобретение относится к составам резиновых смесей на основе синтетичес- ких каучуков, содержащих пластификаторы, и может быть использовано в промышленности для изготовления разнообразных резиновых изделий.

Большинство резиновых смесей содержит в своем составе пластификаторы. Последние добавляются как с це.— лью улучшения технологических свойств (увеличение пластичности ), так и с целью увеличить морозостойкость.

Известны резиновые смеси, включающие пластификаторы: продукты нефтяного происхождения, минеральные .масла, инденкумароновые смолы, канифоль, которые, увеличивая пластичность, сравнительно мало улучшают. морозостойкость (1).

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае.— мому результату является вулканиэуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая пластификаторы типа сложных эфиров, из которых наиболее распространенным является дибутилфталата 2 .

Резиновые смеси имеют хорошие технологические свойства, а резины хорошую морозостойкость.

Однако иэ резин при выдержке их в органических жидкостях вымывается пластификатор, поэтому они становят - . ся немороэостойкими, ресурс их pado ты резко сокращается.

Цель изобретения - повышение морозостойкости резины при эксплуатации ,в жидких органических средах.

Поставленная цель достигается тем, что вулканизуемая резиновая смесь на-основе полярного карбоцепного каучука, включающая сложноэфирный пластификатор, содержит в качестве,сложноэфирного пластификатора дибутилметакрилфталат в количестве 5-40 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

Предлагаемое соединение представляет собой маловяэкую желтоватого о цвета жидкость с т.кип. 207 С, т.пл. 38оС, плотностью 1,03 г/см .

Дибутилметакрилфталат хорошо смешивается с каучуками на обычном оборудовании. Применение его не вносит никаких изменений в теЪноложю про25 изводства.

Пример 1. Синтез. 1 моль гидроксифталевой кислоты в виде раствора s 200 мл толуола нагревают с ? 1 моль бутилового спирта в при-, 992528

60 сутствии 3 г и-толуолсульфокислоты в течение 3 ч при 110 С.

Полученную смесь промывают дистил- лированной водой и сушат прокаленным сульфатом натрия. Толуол отгоняют в вакууме, выход целевого продукта 5

65% от теоретического.

В трехгорлую колбу емкостью1,5 л

Снабженную механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, вводят 1 моль полученного 1,2-дибутил-()О .-4-гидроксифталата, 4 2 моль едкого натра в виде 25%-ного водного раствора, 1 r полухлористой меди для стабилизации хлорангидрида метакриловой кислоты и образукщегося эфира. !5

Реакционную смесь охлаждают до

0 С.,после чего при энергичном перемешивании приливают rro каплям1,1 моль хлорангидрида метакриловой кислоты так, чтобы температура реакционной смеси не поднималась выше 0 C. По окончании введения хлорангидрида реакционную смесь перемешивают в течение 3-4 ч при комнатной температуре. Образовавшийся эфирный слой отделяют, тщательно отмывают от щелочи

13-ным раствором соляной кислоты и проьывают дистиллированной водой до .нейтральной реакции.

Промытый эфир сушат над прокаленным сульфатом натрия, после чего пе- ЗО регоняют в вакууме (остаточное давление 2 мм рт.ст, ) . Выход эфира составляет 55-60% от теоретического.

Найдено, В: С 38,7, Н 50у1, О 11,2. :б

Вычислено, %: С 38,5, Н 50, О 11„5.

В ИК-спектре продукта имеются полосы 1170 см, 1720 см, характерные для сложных эфиров и полоса 815 см 1 4п характерная для группы -СН .

Пример 2. Резиновую смесь состава, мас.ч.: хлоропреновый каучук 100; технический углерод ПИ-15

40„ стеариновая кислота 0 5; пласти- 45 фикатор, агент вулканизацт.и изготавливают на вальцах и вулканиэуют в прессе при 143 С в течение 30 мин.

Резиновые смеси имеют следукидую вязкость по Муни, ед.:

Содержание дибутил- Вязкость фталата, мас.ч.

5 80

20 60

40 30

Содержание дибутил- 55 метакрилфталата, мас.ч.

20

40 30

50 20

В табл. 1 представлены сравнительные данные испытаний резин, содер. жащих максимальные, средние и минимальные дозировки пластификаторов.

Дозировка-агента вулканизации принята одинаковой (оптимальное значение для этого каучука ).

Как следует иэ данных таблицы, резины предложенного состава не меняют температуру хрупкости после выдержки в бензине, в то время как у контрольных резин, например, температура хрупкости от первоначального значения - -45 6 изменяется до -35 С.

Учитывая,,что многие изделия подвергаются периодическому воздействию растворителей и низких температур, отчетливо. . видно преимущество резин предложенного состава.

Из данных таблицы следует также, что применение дибутилметакрилфталата в дозировке свыше 40 мас.ч. нецелесообразно, так как существенно падает прочность.

Пример 3. Резиновую. смесь состава, мас.ч.: акрилатный каучук 100, стеариновая кислота 2; сера 0,5; тех-, нический углерод ПМ-70 50; вулканизукиций агент (триэтилентетрамин ) 2; пластификатор 7, изготавливают на вальцах и вулканизуют в прессе при

150ОС в течение 40 мин.

Представленные в табл. 2 данные показывают преимущество предложенной смеси по сравнению с прототипом после выдержки в среде солярового масла по температуре хрупкостй; коэффициенту морозостойкости резин.

Пример 4. Резиновую смесь на основе бутадиеннитрильного каучука СКН-40, содержащую мас;ч.: каучук 100; техуглерод 50 цинковые белила 5,0 стеариновая кйслота 1,5; тиурам 3.0 агент вулканизаций (сера) 0,5; пластификатор 10, изготавливают на вальцах и вулканизуют в прессе в течение 30 мин при 150 С.

Приведенные в табл. 3 даньйае показывают преимущество предложенной резиновой смеси сравнительно с прототипом.

Таким образом, эа счет лучшей мороэостойкости резин следует ожидать, существенно увелычения ресурса их работы.

992528

I

I

I

I

1 х х а6

М а

Ю

»

Ю !

«(I ca

1 an ь

»«Ъ

C)

»«Ъ ь ь ь

Са

»О

О. м а

»6 а (Ю аА

1О

Ю

Ю (an Ф

Ю

an ( (» "Ъ

Ю lD цЪ

»О ь ь

Са ь (Ю о х р» о а6

Е а6

Х

Ю

СЧ

Ю

»«Ъ

Ю

Ch

cl

«

Ю

«3

an

» Ъ »

»»Ъ

О(01

Ж 1 (»Ъ 1 о

М1

1 ! Ю

» .О

° Ф

I !

1«

I1

1

I

I (I

Са.

»О

an

Ю

»«Ъ

afl

Ю

«!

»«Ъ

Ю ю

РЪ

% (С»Ъ

«!

I

I

I

I

1

1

I

Ю

Ю

ЧЪ

Ю

Ю

Ch е

an

a«l

»»Ъ

I

1

I

I

1 !

1

I

1

t.

I

1 !

I

1

I

И о

9 хо

0е

О0, 9

О ю ж

Д ъ

9 ъ ое

Ж М

Р» 6 оФ на

»6 М!

» о о

L .Р»

:о

О» (-3 о о о х

Ф

0»

И о

Рю о

Ф о о

»6 ,х

Ф а

Ф

6( (» о

Я о

Я о

1

1

I

1

I

I

1

1

1

1

I

1

1

1

I !

l (4

I

I

1 I Ю 1

1 8 I «(» I

I.g 1 1

1»6! 1

1 (.1

9 1 (1Е!

I (1 1 (Е» ь

1 1»Ч( (О I 1

16 - — 1

1 I

I 1

1- 1

1 I

1 1 I

1 1

1 I » Ъ I

a6 I (» I

»6 I

Яю (» (Ca

a«I (» 1 I

«ъ) I (=Ф

1 1

I I

I ° 1

1 1

1 1

an (»О

1 I, W

I и

О

»6 а с хо (»O

»6 оь ао

9Х9

5R

9 ах

Е» Х

1

1

I

1

I

1

1

I

1

1

I !

I

1

1

1

I

1

1

I !

I

I

I

I

I

I

1

1 ж

Ц

Ф (ч

»6 ° (»((»

»6 э

Х Un

О (O I

Ф ю фФс

»М

9 Х (» Ф+

Ь» х (» a(a

9 z

Ц и

9 !

a! u М

««а х а».»ъ ф

9 МИ (; o,õ

9 (» a6 («Х, »6 Ф и й ъ

9 g laI

3 m ех( хФх

6Ъ»0 9 (»

Ol (aI »»6

992528,Таблица 2

Свойства резин на основе акрилатного каучука

Пластификатор

IПоказ ат ели

Дибутилметакрилфталат

Дибутилфталат

10/8, 5

1O/7

Прочность, МПа

Относительное удлинение, %

350/300

16/14

360/250

16/14.Остаточное удлинение, %

Температура хрупкости, С

32/31

32/24

Коэффициент морозоотойкости при

-15 С

О, 3/О, 14

0,3/О, 27!

П р и м е ч а н и е. В знаменателе приведены показатели после старения в среде солярового масла 130 С 10 сут.

Свойства резин на основе СКН-40

Таблица 3

Показатели

Пластификатор

Дибутилфталат

Дибутилметакрилфталат

Прочность, МПа

27/26

500/500

2 7/27

Относительное удлинение; Ъ

500/500

Остаточное удлинение, Ъ

14/15

15/15

Температура хрупкости, С

Коэффициент мороэостойкости при 25 С

32/26

3 1/31

0,15/0,01

0,15/0,15 П р и м е ч а н и е. В знаменателе приведены показатели после выдержки в среде бензине 10, сут при 25 С

Формула изобретения пластификатора дибутилметакрилфталат в количестве 5-40 мас.ч,. на 100 мас.ч.

Вулканиэуемая резиновая смесь на каучука. основе полярного карбоцепного кау- Источники информации, чука, включающая сложноэфирный плас- принятые во внимание при экспертизе тификатор, отличающаяся 1. Справочник резинщика . М., "Хитем, что, с целью повышения морозо- @ мия", 1971, с. 440-456. стойкости резины при эксплуатации 2. Кошелев Ф Ф. и,пр. Общая твхнов жидких органических средах, она тс гия реэийЬ . М., Химия", 1968, содержит в качестве сложноэфирного с. 213-214 (прототип ).

ВНИИПИ Заказ 365/29 Тираж 492 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгрод, ул.Проектная,4