Вулканизуемая резиновая смесь

Вулканизуемая резиновая смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических 11еслублин оо992529 (61) Дополнительное н авт. сеид-ву(22) Заявлено 1603.81 (21) 3261213/23-05 сприсоединениемзаявки ЙоР е Кд з

С 08 L 9/00

С 08 L 11/00

С 08 L 63/08 (53) УДК 678. 7 (088.8 ) Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.0183, Бюллетень Ж 4

Дата опубликования описания 300183

А М.Огрель, Н.Н.Кирюхин, Р.М.Нест ров,ЙА.В.

Н.Д. Добряков, Е.С. Афанасье у, И.Б. Вйжд

i "

2, Волгоградский политехнический институе.»

4 (72) Айторы изобретения ан, t / (71) Заявитель, (54 ) ВУЛКАНИЗУЕИАЯ РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к химии полимеров, конкретно к рецептурам

;резиновых смесей и может быть использовано в резиновой промышленности прн изготовлении резиновых смесей с волокнистым наполнителем.

Известна вулканизуемая резиновая смесь на основе высокомолекулярного каучука, в которув вводят карбоксилсодержащие олигомеры в количестве

5-10 мас.ч. на 100 мас.ч. высокомолекулярного каучука 1.1).

Недостатком этих смесей является низкая прочность получаеьвех резин и длительный режим смешения, а также высокое значение разбухания экструдата.

Известна резиновая смесь на основе хлоропренового каучука, содержащая в csaeM.составе волокнистый на.полнитель в количестве 30 мас.ч. на 100 мас.ч, каучука. Указанная смесь (51-1509-1) изготавливается согласно ETP 51-300097 и используется для производства клиновых ремней, например на Белоцерковском заводе

PTH. Там же по технологическому регламенту изготавливается и используется резиновая смесь Л-б, предназначенная для производства вариаторных ремней. Смесь Л-б, как и 51-1509, изготавливается на основе хлоропре-. нового каучука, но содержит 40 мас.ч. волокнистого наполннтеля 12).

Недостатком укаэанной смеси являются неудовлетворительные технологи ческие свойства, длительный режим смешения и низкий уровень прочности

10 получаевых вулканизатов.

Наиболее близкой к предлагаемой является вулканиэуемая резиновая смесь на основе.карбоцепного каучука, содержащая волокнистый наполни15. ь в кочестве 50 мас-ч. на

100 мас.ч. каучука 1 3).

Недостатком известной смеси является низкая прочность получаемых вулканиэатов, неудовлетворительные

20 технологические свойства смеси и длительное время смешения.

Цель изобретения - снижение времени смешения смеси и уменьшение разбухания ее после экструзии, а также повышение прочностных свойств резин из данной смеси.

Поставленная цель достигаетоя -тем, :что вулканизуемая резиновая смесь .на основе карбоцепного каучука и

ЭО волокнйстого наполнителя дополнительно -содержит карбо- нлн гетероцепной

992529 олигомер с карбоксильными, иэоцианатными или эпоксидными группами при следукщем соотношении компонентов, мас.ч.:

Карбоцепной каучук 1-99

Олигомер 1-99

Волокнистый наполнитель 10-400

В качестве наполнителя используют волокнистый наполнитель на основе текстильного производства.

Смешение резиновых смесей проводят на лабораторных вальцах по общепринятой технологии резинового производства. Полученные резиновые смеси вулканизуют в прессе под давлением 10 МПа при 143 С в течение 30 мин.

Физико-механические показатели определяют согласно ГОСТ 270-75. Разбухание экструдата смеси определяют на капиллярном вискозиметре постоянного давления путем продавливания 1 см

Э сме си чере з капилляр дли ной 10 . мм и диаметром 2,1 мм при 120©С и под давлением 12,5 МПа.

П р и и е р 1. Изготавливают резиновые композиции на основе хлоропренового каучука (КР-50 ) и карбоксилсодержащего олигомера (CKH-1 ) при следующих соотношениях КР-50:

:СКН-1:99:1 и 1:99, в состав которых вводят 10 и 400 мас.ч. волокнистого наполнителя, соответственно и другие добавки.

Получают вулканизуемые резиновые смеси, составы которых представлены в табл.1 (составы 1-2) а результаты физико-механических испытаний резин иэ этих смесей в табл. 2 (составы 12).

Составы известной резиновой смеси, содержащей 10 и 400 мас.ч. волокнистого наполнителя на 100 мас.ч. KP-50 и свойства вулканизатов представлены в табл. 1 и 2 (составы 3 и 4 ).

Известная резиновая смесь (базовый уровень ), используемая промышленностью для производства клиновых ремней, имеет следукщий состав, мас.ч.: наирит КР-50 100; оксид цинка 5; оксид магния 4; неозон Д 1; стеарин 3; техуглерод ТГМ-33 50," белая сажа БС-50 10; ДБФ 10; 03A" (МГФ-9) ) 5, волокнистый наполнитель

40, модификатор РУ 1,5.

Физико-механические .свойства резины иэ данного состава представлены в табл. 2 (состав 5 ).

Пример 2. Изготавливают резиновые- композиции на основе хлоропренового каучука КР-50 и карбоксилсодержащего жидкого каучука CKH- 1 при соотношении КР-50:СКН-1 1:99, содержащие 10 и 400 мас.ч, волокнистого наполнителя и другие добавки.

Получают вулканиэуемае резиновые смеси,,составы которых представлены в табл. 3 (составы 1 и 2 ), а результаты физико-механических испытаний резин иэ этих смесей - в табл. 4 (составы 1 и 2 ).

Составы известной резиновой смеси, содержащей 99 мас.ч. карбоксилсодержащего жидкого каучука CKH-1 и свойства вулканиэатов представлены в табл. 3 и 4 (состав 3 ).

Пример 3. Изготавливают

10 резиновые композиции на основе хлоропренового каучука КР-50 и карбоксилсодержащего жидкого каучука СКН-1 при соотношении KP-50гCKH-1 50:50, содержащие 40, 100, 200 и 400 мас.ч.

)5 волокнистого наполнителя и другие добавки. Получают вулканизуемые резиновые смеси, составы которых представлены в табл. 5 (составы 1-4 ), а результаты физико-механических ис20 пытаний резин иэ этих смесей в табл.б (составы 1-4 ).

Составы известной резиновой смеси, содержащей 40, 100, 200 и 400 мас.ч. волокнистого наполнителя и свойства

25 вулканиэатов представлены в табл.5 и 6 (составы 5-8 ).

Составы известной резиновой смеси, содержащей 50 мас.ч. карбоксилсодержащего олигомера СКН-1, и свой-, З0 ства вулканизата представлены в табл. 5 и 6 (состав 9.. табл. 7 и 8 (состав 3).

65 Пример 4. Смешивают 50 мас.ч. высокомолекулярного карбоцепного каучука СКН-26, 50 мас.ч. карбоцеп35 ного олигомера ФП-65 (ФП-65-олигодивинилиэопрендиизоцианат,мол.мас.3000, содержание изопрена 25%, содержание изоцианатных групп 2,15% )

10 мас.ч. волокнистого наполнителя

4р и другие добавки. Вулканизуеьый резиновый состав предлагаемой смеси и его свойства представлены в табл. 7 и 8 (состав 1 ), Смешивают 50 мас.ч. высокомоле45 кулярного карбоцепного каучука СКМСЗОАРК, 50 мас.ч. карбоцепного олигомера ПДИ-3А (ПДИ-3А-олигодивинилизопрендиуретанэпоксид,мол.мас. 3500, содержание иэопрена 2,5Ъ, содер,@ жанне эпоксидных групп 3,1В).

10 мас.ч. волокнистого наполнителя и другие добавки. Вулканизуеьый резиновый состав предлагаемой смеси и его свойства представлены в табл. 7 и 8 (состав 2 ).

Смешивают 50 мас.ч. высокомолекулярного карбоцепного каучука СКЭП50, 50 мас.ч. гетероцепного олигомера ППГ-3А (ППГ-3А-алигопропилендиуретанэпоксид, мол.мас. 2000, содер60 жанне эпоксидных групп — 3,6% ), 10 мас.ч. волокнистого наполнителя и другие добавки. Вулканиэуемый резиновый состав предлагаемой смеси и его свойства представлены в

992529

Таблица 1,Предлагаеьие составы .< Прототип

Ингредиенты г з (1!

Наирит КР-50

100

100

Жидкий каучук СКН-1

Оксид цинка

Оксид магния

Стеарин

Техуглерод ПМ-75

Тиурам

Сера

0,5

0,5

0,5

0 5

45

0

400

400

Волокнистый наполнитель

П р и м е ч а н и е. CKH-1 - жидкий бутадиеннитрильный каучук с концевыми карбоксильнывею группами, молекулярная масса 3000, содержание HAK 8%, содержание COOH-групп 2,9%.

Таблица 2

Известные составы (2)

3 4

Показ атели

Предлагаемы составы

Прототип

1 2

Время смешения, мин 39

60

Разбухание экструдата, Ъ 28

Прочность при растяжении, МПа

Вулканиэуемые составы известной резиновой смеси, содержащие 10 мас.ч. волокнистого наполнителя, и их свойства представлены в табл. 7 и 8 (составы 4-6) °

ВулканиэуЕмые составы известной резиновой смеси, содержащие 50 мас.ч. карбо- или гетероцепного олигомера, и их свойства представлены в табл.7 и 8 (составы 7-9 ) .

Из представленных данных видно, что совместное использование в резиновой смеси волокнистого наполнителя и функционального карбо- или гетероцепного олигомера с карбоксильными, изоцианитными или эпоксидными группами ) позволяет сократить в 1,1-1,5 раза время смешения смеси, снизить

В в 1,1-5,6 рава разбухание экструдата и повысить на 20-270% прочность резины б

Предлагаемая резиновая смесь может быть использована в производстве вариаторных ремней, рукавов, транспортерных лент и других резинотехнических изделий, а также в производстве шин и асбестотехнических

<0 изделий. Использование предлагаемого технического решения в резиновой промышленности позволяет повысить производительность смесительного и перерабатывакщего оборудования и утили(5 зировать волокнистые отходы с одновременным улучшением качества гото вых изделий.

992529

Продолжение табл. 2

Известные составы 2

Показатели

Предлагаемые составы

Прототип

2 3

4 5 вдоль ориентации волокон

82.112

2,2

7,7 поперек ориентации волокон 11,5

10,5

1у5

5,1

Относительное удлинение, Ъ вдоль .ориентации волокон

210

208

151 поперек ориентации волокон 208

207

200

Остаточное удлинение, Ъ вдоль ориентации волокон 4

16 поперек ориентации волокон б

Таблица 3

И нгредие нты

99

Наирит КР-50

Жидкий каучук СКН-1 99

10

45

45

400

Волокнистый наполнитель 10.

П р и м е ч а н и е. Волокнистый наполнитель - шерстяные отходы. Оксид цинка

Техуглерод Пй-75

Тиурам

Сера

Предлагаемые составы Известный состав Г2 J

1 ) 2

992529

Таблица 4

Показатели

45

Прочность при растяжении, МПа вдоль ориентации волокон . 5,7

8,2

4,9 поперек ориентации волокон 5,2 вдоль ориентации волокон 38

10 поперек ориентации волокон 40 вдоль ориентации волокон 0

0 поперек ориентации волокон 0

Время смешения,.мнн

Разбухание экструдата, %

Относительное удлинение, Ф

Остаточное удлинение, В

Ъ

Предлагаеваюе составы Известный состав 2 ) 992529

Ul

Я с сУ <Ч х о о

1 о х

Ю IA с с Ч

1

1 о о с! 1

1

Ю о

%-1!.! с !!с сЕ

Ю

C)

С 3

I

I о о а-1 1

LA с Я о

I !й 1

О ) с Я о э

Ю о с-4

1

1 1

I !

3 I 1

Ю !О с

СЧ

C) о сФ

Р3 1

Ф I

Н 1 и г — о

O1 и х х

1 о

L ф

1 !

Ю

Ю. в а с с

<с!

1 I" о о г1 1

1

1

1 о

if) а

° Ф М

Ж Ill с с

<с! и х х о

Ц о

lA

Щ

°:3 СС! х

Ф хс

Ц о о,иъ

Сс!

0l 1 (б 1

1 и о и!

Н и!

Э 1 1

PI 1

m I

Ж 1 I

I 1

1 — — Π"1

I 1

1 1

1 1

1 Ж I

I 1

I 1

1 I

1 — — 4

1

I

1 ! о

o, !!

М

1 EO

Э IW I

1 1

Э 1 I

<б 1 — -1

4 1

t6 I

1(с3 I

Э 1 I а! I

Я

1 Э а

1 Гю х

I М

1 о о

lA Ill

3 а ф х Д

lA а 1 о

Ul

I ul с!1 <с!

Щ с

1 Ф (М

Э Х о

1

C 4 1

43 u I х х х х A а оо

p, ) 4 1 щ х х х

Х и

Э х н и х х

D х 4 и а

Э и

A и

Е

9 и

992529

М нб I сО

3 1

СЧ 1

I 1

I

I

1

I

I

I

1 !

I 1

1 I

1 I

I l I

I I

И 1 1 х 1 1

Н I I

О 1 н 1

Об а! О

ВЗ 1

1 — 3

I I

1 иб 1

I

1 О 1 а-4

I о

Ф4

% б6 ф н

Ц ь а б6

И ъ

l6

Ою бР х

)АХ Ф ео о а х х ео и о

ДЯ 16 н о о а

Ф х о

5

v у

)1 1

1 cV I 1 (y I — I

1 I

1 ббб I

1 63 1

I Н I

v !

Об о р 1 1 I

I 36 I 1

I Дб«h! х !.I Нl!

I Q 1 3

1 е 1 3

I ббб 1 I

1 Я 1 1

I хб 1 I

I I

1 I I

I 1 I

I I <О I

I I 1

1 I 1

1 I

1 1

I I

1 — -3

I I

I I

I I

I I

1 1

ЯФ 33

Р3 I

161 I

Н I

u !

О 1 б 1

О I I

I 1

3 —.3

Е I I

Й I I.

М 1 I

IСЧ I

Е 1 I а 13 — -3

М I б 1

I 1 сб

1 I

I

I

I

Х I

Н I е 1

36 I

nS I

Х I о

М I

I (Ч lA

М с . бЧ сЧ

<Ч

М М Ф cV

0l Ю

Ъ

ill Ф сб ь Ф о

% еб 1О

01 IA

3!i Ю

М %

СО tfl

1 о о

А

НоЕ ббХ х цо

Ф в 36 б о о о о

СЧ СЧ

% е I х о е

В В

6 цо о хб:

3» о о о о о о о о о о х о а ох хх о ео м и ах и 131 Й Р3

992529

15 (Ъ CO (C) 1

an . t l б an

an 1

l c

1 аА с

О

I 1 an 1

I I

1 1

I 1

1 ж I

I I

I 1

I 1

Ф вЂ” -4

I I

an с

Ю а

I 1 1 an l

Ю

C) а(Ю н

Ia 1 1

1 бi I

1 . М.(1 ! Н!

elan

Н(О l

l fIa 1 1

I. (Х I 1 !

1 I I

I 1 1

I l I

1 I »(1

I 1

I I

I 1

Ю

Ю О г.(1 1 I 1 an 4"ъ 4ч I еч

СО all C) с с -б

I I I 1 1 an C) Ю в. э

I aA

1 I

Ю

an an, aO с с ((Ъ (с с

aIl 1

Ю

an I

0Ъ с аА 1

an с cF

Ю

an I

Ю (бЪ 1 1

1 I 1

1— а, а

10 I

«- «й» иь

»й

Жйй ю ОО

Ю 9 Ъ Й an L (б (Й (Э

Ы6 Йй

Р1 Рн Рй М

Р Р а в

М 4 б:(О

Ю Ф

1 х

Н6) 1 оо м о

att Э

А Р и й:(!

I щ 1

t

t

I к

I цр 1

I

1

1

1

I

1 — «Ъ I I

cV 1 1 l Ъ. I

1 I

4 I I

Ф I I

Н (— !.o ! O l !.O l

I I

Э I I

I aO I

Н I I

o !

Ф 1 I (бб 1, 1

Ф 1 I

I (б

1 1

1 I

1 1

Я I 1 (бб 1 I

Э t Ъ

Н I 1

О(О(O l б 1

Э 1

alt I ю й4 1 (((I.

5 1

Ch1 1

ВЗ I I

I 1

I 1

t 1

1»-(1

1 1

1

t (3 I н х

Э 1

Х I

М 1

1

10 an

О Ю

1 Ю 1 I иЪ а О а

1

1

1 о н

1

I

1

О н

1

1

1 (I

Ю

»б

I

1

1 х о

3 х

b о

6 о

i о о

Фх

17

992529

1В

»»Ъ

% 1

»«Ъ

CO

Ch

»Ч е

»Ч о

»Ч 1

»Ч

° Ф

C)

° -3 о

»Ч 3

CV о с I

° Ф

»»Ъ

CI

»"Ъ

IXI о

»«Ъ

I 1

1 1

I I

3=

М 1 I и !»А

О1 н,!

О I

A 4 — 4

М I 1

1 I

1 1

1 1

1 М

1 I

I I

I I о о

O) ф Р (Ч

»Ч о в

% (Ч

О О

40 Ch

«3 «4е

O P« о

С»»»»Ъ

Ю

СЧ

t Д3 ь

«У «3е

Э I 1

A t 1

П 1

1 3

1 . 1

I «.4 I

I I

»О

«3 !

I Р 1

I

Х 1 о

3.

I

»

Э

g н

4» Э

Ф A х о

A ох о э

А!4 A

go.. э

Э

1

3

1

I

I

1

I, 1

1

I

1

Э

1»

t»3 l(»6

34. I о д

5 и

ОХ 34 о э

М 34 0»

go э

В М, 9g

3 я н ъ о ом оа о э о о

»0

03

14 О.

1 1

I 1 — ъ1 I

1 сМ 3

I l Ch

1 3

1 I } н

О3

O Im l

I 1 1

1 Ф I х 3 — 13 н о!.

Ф I 1

3 333 1

1 43 1 1

I Ж I I

1 "I

I Г1

1 1 I

I 1

1 1

1 I

1 1 3

1 I

I I I

3 1

I l » Ъ 3

I 3,3 1

I ttl I ю н

О1

o !—

1 1 I

1 Ф I

I $ 1 I

I Э!»Ч1

1 Э 1

3 ! Ю 3

I 6 4 — 4

IA Ф а М

»» %-»

Ю «3

% Ю . »»Ъ»«Ъ о в

«3» cF

СЧ (Ч

3 О

4«4»»Ъ

СЧ»«t

eC I Э

A О

Оа 34 э о э х

A tt3 O и и

О <ю

1 1.1.

I

1

I

I

1 1

I

1 (Ю

»Ч

I

l

» Ъ

« 4

I

I, О\ 1

1 1

1

«3е

«-»

I

I!

1

О\ I

1

992529

20

Формула изобретения

Составитель В.Островский

Техред А.Бабинец Корректор М.Коста

Редактор A. Власенко

Заказ 365/29 Тираж 492 П одпи с ное

ВНИИПИ ГосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Вулканиэуемая резиновая смесь на основе карбоцепного каучука и волокнистого наполнителя, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения времени смешения смеси, уменьшения разбухания ее после экструзии, а также повышения прочностных свойств резин иэ данной смеси, последняя дополнительно содержит карбо- 10 или гетероцепной олигомер с карбоксильными, изоцианатными или эпоксидными группами при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Карбоцепной каучук 1-99

Олигомер 1-99

Волокнистый наполнитель 10-400

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США.9 3234169, кл. 26-31F, опублик. 1974.

2. Единый технологический регламент Р 51-300097 "Резиновая смесь на основе хлоропренового каучука", Белоцерковский завод РТИ, 1979 °

3. Заявка Японии У 52-129751, кл. 25(1)ВО, опублик. 1977 (прототип ).