Резиновая смесь на основе карбоцепного каучука

 

РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ КАРБОЦЕПНОГО КАУЧУКА, включающая вулканизующую группу, наполнители, диспергатор, противостаритель. антискорчинг , мягчитель нефтяного происхождения и модификатор, выбраннЕ й из группы метафениленбисмалеинимид, гексахлорпараксилол, молекулярный комплекс резорцина и гексаметилентетраамина , от л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения прочностных показателей, термои тепло . стойкости и усталостной выносливости резин при многократных деформациях,.. резиновая смесь дополнительно содержит продукт взаимодействия низкомолекулярного дивинилпипериАенового каучука и и -нитрозодифеннламина с молекулярной массой 1800-2250 и непре,- дельностью 78-90% при следующем соотношении компонентов, мас. Карбоцепной каучук 100 Вулканизующая группа2,4-3,9 Наполнители49-61 Диспергатор1,5-3,0 Противостаритель. 2,0-3,5 Антискорчинг0,5-0,7 Мягчитель нефтяного происхождения , 1,0-2,1 Модификатор, выбраннцй КЗ группы, 0,3-2,3 .метафениленбисмалеинимид , гвксахлорпараксилол , молекулярный комплекс резерцина и гексаметилентетрамина Продукт взаимодействия низкомолекулярного дивинилпипериDO ленового. лсаучука :В и И-нитрозодифениламина с мол.мае. 1800-2250 и непре- 30 дельностью 78-90% .0,5.-15 :о

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Э(50 С 08 L 9/00, С 08 К 5 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1,0-2,1 е

0,3-2,3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3412494/23-05 (22)26.03.82 (46) 30.07.83. Бюл. Р 28 (72) И. А. Осошник, Н. В. Скопинцева, Н. Н. Трубникова, Л. H. Большакова, В. Д.. Ь:еин и В. С. Шеин (71)Воронежский технологический институт и Ярославский политехнический институт (53)678.4(088.&) (56) 1. Блох Г,А.Органические ускорители вулканизации каучуков .. Л °, "Химия", 1972, с. 101- 202.

2. Исследование систем модификаторов для шинных резин с целью улучшения их.технологических и техни ческих свойств. Отчет НИИШП, М., 1980 (прототип). (54)(57) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ

КАРБОЦЕПНОГО КАУЧУКА, включающая вулканизующую группу, наполнители, диспергатор, противостаритель:, . антискорчинг., мягчитель нефтяного происхождения и модификатор, выбранный из группы метафениленбисмалеинимид, гексахлорпараксилол, молекулярный комплекс резорцина и гексаметилентетраамина, о т л и ч а ю.щ а я с-я тем, что, с целью повышения прочностных показателей, термо- и тепло,стойкости и усталостной выносливости резин при многократных деформациях, резиновая смесь дополнительно содержит продукт взаимодействия низкомоле кулярного дивиннлпипериленового каучука и и -нитрозодифениламина с молекулярной массой 1800-2250 и непре.дельностью 78=90% при следующем соотношении компонентов, мас.ч,г

Карбоцепной каучук 100

Вулканизующая группа 2,4-3,9

Наполнители 49-61

Диспергатор 1,5-3,0

Противостаритель, 2,0-3,5

Антискорчинг 0,5-0,7

Мягчитель нефтяного происхождения

Модификатор, выбраннггй из группы." метафениленбисмале.инимид, гвксахлорпараксилол, молекулярный комплекс резерцина и гексаметилентетрамина

Продукт взаимодей- ствия низкомолеку лярного дивинилпипериленового.каучука и И -нитрозодифениламина с мол.мас.

1800-2250 и непредельностью 78-90%,0,5-15

1031983

0,3-2,3

Таблица 1

Смесь

Показатели

1 прототип

0,43

0,41

0,41

0,40

12,0

12,5

11,9

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к производству резиновых смесей для изготовления шин, резиновых технических изделий.

Известны резиновые смеси на основе 5 карбоцепных каучуков, включающие в качестве модификаторов С -нитрозосоединения: эластопар, нитрол, промотор

127, модификатор НДФА, соединения двухатомных фенолов:модификатор РУ-1. 10 реэотропин, олигоэфиракрилаты, бисмалеинимиды P1).

К основньм недостаткам указанных соединений относится тот факт, что данные нитроэосоединения и соедине- )5 ния двухатомных фенолов вызывают неже. лательное и плохо регулируемое структурирование резиновых смесей в процессе приготовления и переработки, что существенно ухудшает их технологические свойства. Кроме того, rlpH использовании этих модификаторов возникают трудности, связанные с неравномерным распределением их в реэино вых смесях вследствие малых дозиро- 25 вок.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая вулканизирующую группу, наполнители, диспергатор, противостаритель, антискорчинг, мягчитель нефтяного происхождения и модификатор, в качестве которого используют соединение, выбранное иэ группы: метафениленбисмалеинимид, гексахлорпараксилол, молекулярный комплекс резорцина и гексаметилентетраамина (2).

Резины, полученные из данной смеси, обладают недостаточной термо- и 40 теплостойкостью, низкими динамическими и прочностными показателями.

Цель изобретения — повышение проч ностных показателей, термо- и теплостойкости и усталостной выносливости 45 резин. при многократных деформациях.

Поставленная цель достигается тем, что резиновая смесь на основе карбоцепного каучука, включающая вулканиэуюшую группу, наполнители, диспер-5О гатор, противостаритель, антискорчинг мягчитель нефтяного происхождения и модификатор, выбранный из группы метафениленбисмалеинимид, гексахлорпараксилол, молекулярный комплекс резорцина и гексаметилентетраамина, Пластичность

Напряжение при удлинении 300%, МПа дополнительно содержит продукт взаимодействия низкомолекулярного диви- нилпипериленового каучука и vI-нитроэодифениламина с молекулярной массой

1800-2250 и непредельностью 78-90Ъ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Карбоцепной каучук 100

Вулканиэующая группа 2,4-3,9

Наполнители 49-61

Диспергатор 1,5-3,0

Противостаритель 2,0-3,5

Антискорчинг 0 5-0,7

Мягчитель нефтяного происхождения 1,0-2,1

Модфикатор, выбранный иэ группы: ме афениленбисмалеинимид, гексахлорпараксилол, молекулярный комплекс реэерцина и гексаметиЛентетрамина

Продукт взаимодействия ниэкомолекулярного дивинилпипериленового каучука и и -нитрозодифениламина с мол. мас.

1800-2250 и непредельностью 78-90% 0,5-15

Пример 1. Резиновую смесь каркасного типа состава, мас.ч.:

СКИ-3 100, сера 2,4; N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид 1,4 2-меркаптобензтиазол 0,2; N-нитроэодифениламин 0,7i оксид цинка 5,0; стеарин технический 0,2, рубракс 4,0, фенил-N-нафтиламин 1,0", N-фенил-N-иэопропил- -фенилендиамин 1,0 технический углерод ПМ-50 30", техничес" кий углерод ДГ-100 15; сажа белая 5,0, модификатор Ру-1 20 продукт взаимодействия ниэкомолекулярного дивинилпипериленового каучука и д -нитрозодифениламина (СКДПН-ПНДФА) 1-2 готовят в лабораторном резиносмесителе и обрабатывают на вальцах по общепринятым режимам. Вулканиэацию резиновых смесей проводят при 155ОС в течение 12 мин.

Пример 2. Резиновую смесь готовят по примеру 1 при введении

СКДПН-ПНДФА в количестве 3 мас.ч.

П р и,м е р 3. Резиновую смесь готовят по примеру 1 при введении

СКДПН-ПНДФА в количестве 7 мас.ч.

Физико-механические свойства резин по примерам 1-3 приведены в табл. 1 -: 1031983

Продолжение табл. 1

1Смесь

Цоказатели

1 .прототип

23,6

26,6

25,1

25,4

503

537

537

567

27

30

Твердость бб

66

14,9

18,3

18,6

18 7

420

503

516

600

13,6

16,4

15,8

17р1

Т а б л и ц а 2

Смесь

Показатели

Про.то тип

Пластичность

0,35

0,35

0,36

21,9

23,1

22,0

Относительное удлинение,Ф

753

655

623

Остаточное удлинение,Ъ 20

17

-82

17,9

13,9

16,4

Условная прочность, NIIa

Относительное удлинение,В

Остаточное удлинение,%

Условная прочность при

100 С, МПа

Относительное удлинение при 100 С

Условная прочность цосле старения при 100 С в течение 72 ч

Пример 4. Резиновую смесь протекторного типа состава, мас.ч .:

СКИ 3-50; СКД 30; СКС ЗОАРКМ"15 20; ,сера — 1,6, N-циклогексил 2; бенэтиазолилсульфенамид 1,2", фталевый ангидрид 0,5; оксид цинка 5,0, канифоль 1,0, цинковая кислота 1,5; масло ПН-6 "Ш" 17,0", рубракс 4,0, Й-изопропил-И-фенилен-И-фенилендиамин

0,5> микровоск 3В-1 20,0; хинол ЭД0,5, технический углерод ПМ-100 55,0",40 гексахлорпаркаксилол 0,38; СКДПН-.

Прочность при растяжении МПа

Сопротивление раздиру, кН/м

Прочность при растяжении при 100 С

ПНДФА 2,0 готовят в две стадии в лабо.. раторном реэиносмесителе и обрабатывают на вальцах по общепринятым режимам. Вулканизацию резиновой смеси проводят в течение 25 мин при 155 С.

П р н м е р 5. Резиновую смесь I отовят по примеру 4 при введении .гексахлорпараксилола 0,5 мас.ч. и СКДПНПНДФА 3 мас.ч. на 100 мас.ч. каучука.

Физико-механические показатели резин, полученных по примерам 4-5, приведены в табл. 2.

1031983

Продолжение табл. 2

Воказатели

Прототип

665

800

593

17,9

21,0

17,6

490

553

453

64

Твердость

Таблица 3

С есь

Показатели

Прототип б

Пластичность

0,30

0,34

0,35

0,41

0,39

12,9

12,3

8,7.

7,2

21,0

2.9, 9

24,8

29,2

23,8

Относительное удлинение,З

423

550

567

630

593

28

29

100

104

105

17,7

20,4

22,8

19,2

19,61

Относительное удлинение при 100

Прочность при растяжении после теплового старения при 100сС в течение

72 ч, МПа

Относительное удлинение после теплового старения при 100 С в течение 72 ч

Пример б. Резиновую смесь состава, мас.ч.: НК 70; СКИ-3 30, оксид цинка 5,0) стеарин технический 3,0 25

N-фенил-N-изопропил-И-фенилендиамин

2,0 фенил-N-нафтиламин 1,0; N-нитрозодифениламин 0,7", технический углерод ПМ-100 50", сера 1,9-2,3", N-циклогексил-2-бензтиазолилсульфенамид 0,8- 30

1, 0", метафениленбисмалеинамид,(МФБМ,3, 0,5 ; СКДПН-ПНДФА 2 готовят в две стадии в лабораторном резиносмесителе и обрабатывают на вальцах по общепринятой технологии. Вулканизацию смеси 35 проводят при 153 С в течение 1525 мин.

Пример 7. Резиновую смесь готовят по примеру 6 при введении

Напряжение при удли:нении 3003, МПа

Прочность при растяжении, ИПа

Остаточное удлинение,В 17

Сопротивление раздиру, кН/м,Прочность при растяжении при 1000С, МПа

СКДПН-ПНДФА в количестве 5 мас.ч ° на 100 мас.ч. каучука.

Пример 8. Резиновую смесь го. товят по примеру 6 при введении, мас.ч. МФБМ 1,0", сера 2,0-2,4,.N-циклогексилбейзтйазолйлсульфенамид

° 0,9-1,1 и CIQQIH-ПНДФА 10 на 100 мас.ч. каучука.

Пример 9. Резиновую смесь готовят по примеру б при введении, мас.ч. МФБМ 2,3; сера 2,4-2,8; N-циклогексилбензтиазолилсульфенамид

1,1-1,5 и СКДПН-ПНДФА 15 мас.ч. на

100 мас.ч. каучука.

Физико-механические показатели резин, полученных по примерам 6-9, приведены в табл. 3.

1031983

Продолжение табл. 3

Смесь

Х f ь ( Показатели

Прототип

Относительное удлинение при 100 C,% .

677.

393

530

737

657

Тепловое. старение при

100 С в течение 72 час.: прочность при растяжении, МПа

17,6

24,7

20,1

18,9

22,1 относительное удлинение, Ъ

277

473

410

133,1

95,21

72,6

104,25

Составитель A. Горюков

Техред К. Гайду

КорректорЮ,Макаренко

Редактор E. Папп

Заказ 5325/29 Тираж 494 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ъ»

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

Число циклов при многократном растяжении, тыс. 41,69

Как видно иэ представленных данных, резины, содержащие в качестве модификатора продукт взаимодействия 25 ниэкомолекулярного дивинилпипериленового каучука и й-нитрозодифениламина в комбинации с модификаторами выбрайными из группы: молекулярный комп лекс резорцина и гексаметнлентетраамина, метафениленбисмалеинимид,гекса

Хлорпараксилол обладают более высоким уровнем физико-механических свойств.

При:этом увеличивается сопротивление тепловому старению, термостой.кость и усталостная выносли,вость резин . по сравнению с про тоткйом.