Способ получения резиновой смеси

 

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к способу получения резиновой смеси. Изобретение позволяет повысить прочность резин из данной смеси за счет того, что 100 мае.ч. каучука смешивают в течение 2-3 мин с 0,01- 3,0 мае.ч. тетрафункционального олигоэфиракрилата (ОЭА), затем с 30- 100 мае.ч. наполнителя и перемешивают 5-7 мин, после чего вводят 0,5- 15,0 мае.ч. полифункционального ОЭА или смесь тетрафункционального и попифункционального ОЭА в соотношении 1:1, перемешивают 1-2 мин и вводят целевые добавки. 9 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3540831/23-05 (22) 12.01.83 (46) 30.03.87. Бюл. Ф 12 (71) Институт химической физики

АН СССР (72) С.М.Межиковский, Е.И.Васильченко, P.Ш.Френкель, Ш.А,Шагинян, Л.И.Маневич и Б..С.Гришин (53) 678.023 ° 8(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 411097, кл. С 08 Ь 9/00, 1967.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1014847, кл. С 08 Ь 9/00, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗИНОВОЙ СМЕСИ (51)4 С 08 3 20 С 08Ь 9 00 (57) Изобретение относится к резиновой промьппленности, в частности к способу получения резиновой смеси.

Изобретение позволяет повысить прочность резин из данной смеси за счет того, что 100 мас.ч. каучука смешивают в течение 2-3 мин с 0,013,0 мас.ч. тетрафункционального олигоэфиракрилата (ОЭА), затем с 30100 мас.ч. наполнителя и перемешивают

5-7 мин, после чего вводят. 0 515,0 мас.ч. полифункционального ОЭА или смесь тетрафункционального и по лифункционального ОЭА в соотношении

1:1, перемешивают 1-2 мин и вводят целевые добавки. 9 табл.

1 13000

Изобретение относится к резиновой промьш|ленности, в частности к способу получения резиновой смеси.

Цель изобретения — повышение прочности резин из данной смеси.

В качестве тетрафункционального олигоэфиракрилата (ОЭА) вводят в смесь (триоксиэтилен)-,ю-днметакрилат (ТГМ-З),aL,Q-метакрил-бис(оксиэтилен)фталат (МГФ-1), Ы,а-метакрил- 10

-бис(диоксиэтилен)фталат (МДФ-1) или

Ы,42-метакрил-бис(триоксиэтилен)фталат (МГФ-9). В качестве полифункционального ОЭА вводят о в тримет-ак-— рил-И -метакрил-пентаэритрит (диметакрилпентаэритрит)адипинат (7-1) или оС-триметакрил- M-метакрил-пентаэритрит-ди(диметакрил-пентаэритрат)адипинат (7-20) ° Смесь тетрафункционального и полифункционального ОЭА в соотношении 1:1 вводят в виде компаунда.

В качестве наполнителя вводят технический углерод (IIM-15, ПМ-50). В

25 качестве целевых добавок вводят оксид цинка, перекись дикумила и стеа рин.

II р и M е р ы 1 — 6. 100 мас.ч. цис-полиизопренового каучука СКИ-3

"распускают" на вальцах и после добавления 0,5-5 мас.ч. (табл.l) ТГМ-3 перемешивают в течение 2-3 мин. Затем в смесь добавляют 30 мас.ч. наполнителя — технического углерода IIM-15 и перемешивают еще в течение 5-7 мин,, После этого добавляют

0,5-5 мас.ч. (табл.l) полифункционального ОЭА-7-1 и спустя 1-2 мин вводят остальные ингредиенты рецептуры (режим смешения I). Суммарное время смешения 25-27 мин. Смесь вулка низуют в электропрессе (оптимум вулканиэации 150 Сх40 ).

Результаты физико-механических испытаний и энергозатраты на изготовление резиновых смесей при одинаковом времени смешения приведены в табл.1.

Пример ы 7 — 12 (контрольный). Резиновые смеси получают при следующем порядке смешения компонентов (режимХТ): сначала в каучук вво23 2 дят 7-1, затем наполнитель, после чего ТГМ-3 и остальные ингредиенты. Со- отношение компонентов и свойства вулканизаторов.приведены в табл.l, Вулканизация как в примере 1.

Пример 13.(для сравнения).

Состав резиновой смеси представлен в табл, 1, а свойства вулканизатов в табл, 2.

Пример ы !4 — 19 (авт. св.

N - 411097). Получают резиновую смесь путем введения в каучук индивидуальных ОЭА, затем вводят наполнитель и другие целевые добавки, Состав резиновой смеси представлен в табл l a свойства вулканизатов — в табл. 2, Пример ы 20 - 25 (авт.св.

N- 1014847). Получают резиновую смесь путем введения в каучук ОЭА одновременно в виде компаундов (табл.la) затем вводят наполнитесь, а затем другие целевые добавки. Состав резиновой смеси представлен в табл.1, а свойства вулканизатов на их основе в табл. 2.

Влияние способа смешения на энергозатраты и свойства саженаполненных о вулканизатов показано в табл. 1.

Состав резиновых смесей, мас.ч,:

СКИ-100; технический углерод IIM-15

30; окись цинка 5; стеарин 2,0; перекись дикумила (ПДК) 1,0; тетрафункциональный ОЭА (ТГМ-3) переменно; полифункциональный ОЭА (7-1) переменно.

Режим смешения I (по изобретению)

Каучук 0

ТГМ-3 1 — 2

Наполнитель - 3 - 4 (ПМ-15) 7-1 7 — 8

Zn0, стеарин 10

ПДК 15 — 16

I

Съем 25 — 27

Режим смешения II (контрольный)

Каучук . — 0

7-1 1 — 2

Наполнитель 3 — 4

ТГМ-3 7 — 8

2пО, стеарин 10

ПДК 15

Съем 25 — 30

1300023

Та блица 1

ОЭА,нк коли- ТПЧ-3 мас.ч., 7-1 м смеие0,5 0,5 1,5 2,0

0 5 1 0 0 5 2,0

5,0 1,0

1,0 5,0

0,5 0,5

0,5 1>0

1,5 2, 0,5 2, 2 3 4 5 6

7 8

9 10 о примеру

Реиим П (контрольный) Рехим I

° )

6 е нпа

Р

+«)

Y )!Па еоо ю евэв)

Энергоэатраты, у.е. прочность в момент раэрыва;

" )модуль при деформации 300х;

"«")относительное удлинение в момент раэрыва;

""""1энергоэатраты при смеаении каучука с наполнителем беэ ОЭА прн той хе эагруэке вальцев или смесительной камеры приняты эа 1,0, Таблица 2

Влияние ОЭА, его природы и доэировкн на энергоэатраты н свойства сахенаполненных вулканиэатов (состав как в табл. I, ОЭА вводят в каучук перед наполнителем}

ОЭА н их количество, мас.ч.

° ° о примеру

Свойства,О 5 ° О О

0 Ok

1 5 16 7 Ч

Авт. св. е 10)4847

Авт ° св. Р 411097

ИПа

Энергоэатраты, у.е.

ОЭА вводят в каучук одновременно в виде компаунда (смеси).

Пример ы 26 — 32. Смесь го- 40 0,5 мас.ч ., 7-20 — 1,0 мас.ч) товят аналогично примеру.1, варьируя Результаты испытаний приведены в содержание наполнителя (ТГИ-3— табл. 3.

Таблица 3

Влияние дозировки наполнителя (технический углерод ПМ-15} на энергозатраты и свойства каучук-ОЭА вулканизатов

Дозировка ПМ-)5, мас.ч., по примерам

0 10

Свойства

150

30 50

26 27 28 29 30

32

17 22 23 19

12 14

8 9 9 13 11

250

0,9

Энергозатраты, у.е. бР, МПа

М, ИПа

3ОО

20 22 19 15 )5 17 17 17 )7 16 15 12

Il l3 l0 8 8 8 8 9 8 8 7 б

550 500 500 500 450 400 500 550 550 500 500 400

0,9 0,75 0,85 0,7 0,75 0,7 0,8 0,65 0 ° 75 0,60 0,7 0,6!

6 18 is 19 17 19 12 )8 19 !8 15 17 12

8 9 IO 8 8 9 !О 9 10 1) 8 7 4

500 480 520 530 500 530 430 550 550 550 550 450 400

1 еО I ° 2 1 ° 2 Ов8 Оэ9 О ° 85 017 0>9 Оэ7 Оэ8 Ое65 0 65 0 60

700 600 600 500 450 350

0,6 0,65 0 75 0 75 0,8

5 1300023

Пример ы 33 — 41. Смесь готовят согласно примеру l и при фиксированном содержании наполнителя (50 мас.ч.) варьируют дозировку тетТаблица 4

Влияние дозировки тетрафункционального ОЭА (ТГ. 1-3) на виергоэатраты и свойства наполненных каучук-ОЭА вулканизатов, Дозировка ТГН-3, мас.ч» по примерам

° ° °

О 05 О>! 0 ° 5 1 0

35 36 37

3,0

5,0 10>0

0 0>01

Свойства

40 41

38 39

33 34

20 18 13

25 23 21

l9 19 .20 бр, ИПа

8 9 !1 13 l! 11 10 6 5

450 450 450 500 450 500 450 550 400

0,7 0,7 0,75 0,8 0,75 0,7. 0,65 0,6 0,6

Энерговатрать>> у.е. варьируют его природу: 7-1 — 1 мас.ч, тетрафункциональный ОЭА — 0,5 мас.ч.

25 Результаты испытаний приведены в табл. 5.

Таблица 5

Влияние природы тетрафункционального ОЭА на знергозатраты и свойства наполненных каучук-03А вулканизатов °

Тетрафункциональный ОЭА, мас.ч. по примерам

Свойства

ЬЩФ-1 МГФ-9

ТГМ-3 МГФ-1

44

43

23

23 бр, МПа

12

450

500

450

450

0 75

0,7

0,7

Энергозатраты, у.е. 0,75

Пример ы 45 — 56. Смесь готовят согласно примеру 1, но при фиксированном содержании и заданной при- 50 роде тетрафункционального ОЭА варьиПример ы 42 — 45. Смесь готовят согласно примеру 1 по предложенному режиму, но при фиксированном содержании тетрафункционального 03А рафункционального ОЭА (7-20

1 мас,ч.). Речультаты испытаний представлены в табл, 4 ° руют.содержание и природу полифункционального ОЭА: ТГМ-3 0,5 мас.ч °

Результаты испытаний приведены в табл. 6.

1300023

Таблица

Влияние природы и дозировки полифункционального ОЭА на энергозатраты при смешении и свойства наполненных каучук-ОЭА ифункциоальный 03А

ОДНОЕ О 5 конт10,0 0

15 20

I>О 50 конти его дозировка,мас,ч рольный рольный по примерам

55 56

Свойство

47 48

53 54

50

52

7-20

IB 20

9 9

7-1

IB ЕB 20!

6 18

15 9

О ЕЕЕЕ а

Y: Ийа

2, у

9 10 II 13

350 480 450 450 400 250

0,6 1,2 0,9 0,8 0,6 0,5

480 450 550 500 400

Энергозатраты, у,е. I,2 1,0 0,9 0,75

0,7

Пример ы 57 — 61. Смесь готовят согласно примеру 1, но в качестве полифункционального ОЭА исI

Таблица 7

Влияние дозировки компаунда ОЭА (как полифункционального компонента) на свойства наполненных вулканизатов каучук-ОЭА смесей о

Компаунд ОЭА, мас.ч., по примерам

Свойства

0 0,5

1,0 3,60 5 0

57 58

59 60 61

19

18

l0

550 450

400

480 550

Энергозатраты, у.е. 1,2 . 0,9

Пример 62-65. Смесь готовят согласно примеру 1, но варьируют природу наполнителя, используя технический углерод IIM-15 и IIM-50. Результаты испытаний приведены в табл.8 °

Т а б л и ц а 8

Влияние природы наполнителя на

ОЭА а ан а ов

Св

450

500

Энергозатраты, у.е.

0,8

0,75 бр, MIIa

22

22

15 (5, И1а

3, X пользуют ТГМ-3 - 0 5 мас.ч. и компа, унд ОЭА 7 — l .е- ТГМЗ, и 7 — 20+ИДФ-l Резуль-. таты испытаний приведены в табл. 7.

0 85 0,8 0 75

Продолжение табл.8

Пример 66. На вальцах изготавливают резиновую смесь на основе каучука СКН-40 (100 мас.ч.), техниСпособ получения резиновой смеси, включающий смешение синтетического диенового каучука, тетрафункционального и полифункционального олигоэфиракрилатов, наполнителя и целевых добавок, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности резин из данной смеси, 100 мас.ч. каучука смешивают в течение 2-3 мин с

0,01-3,0 мас.ч, тетрафункционального олигоэфиракрилата, затем с 30100 мас.ч. наполнителя и перемешивают 5-7 мин, после чего вводят 0 515,0 мас.ч. полифункционального олигоэфиракрилата или смесь тетрафункционального и полифункционального олигоэфиракрилатов в соотношении 1:1, перемешивают 1-2 мин и вводят целевые добавки,, Показатели по примерам при времени смешения на вальцах, мин 20

Свойства

67 68 конт- авт.св. роль- Ф 101484 ный

66 контрольный 25

20 20

24 18 17 18

570 550 540 560, NIIa

Р

II, %

14 ll

14 12

+)

Ь вЂ” остаточное удлинение.

Составитель Л.Реутова

Техред А.Кравчук

Редактор В.Ковтун

Корректор М.Пожо

Заказ 1118/25

Тираж 438 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 1300023 10 ческого углерода EM-15 (50 мас.ч.), П р н и е р 67 (для сравнения), ТГМ-3 (2 мас.ч.), 7-1 (7 мас.ч.) и Последовательность введения комноперекиси дикумила (0,5 мас.ч.). Сме- нентов при смешении следующая: каушение проводят в следующей последова- чук--7-1 òåõóãëåðoä (25 мас.ч.)тельности введения компонентов: кау- 5 ТКМ-3 техуглерод (25 мас.ч.) 1ЩК. чУк ТГМ-3 техуглеРад 7- — ПД, II р и м е р 68 (по а.с. 1014847)..

Последовательность введения компо.чения "гомогенной", однородной смеси. нентов при смешении следующая: кауЗатем Резиновую смесь вулканизУют и K (7 1 + T 3)техуглерод ПдК о в оптимуме вулканизации (165 х 35 мин) Пример 69. По едоват ьность определяют физико-механические свойства, Данные приведены в табл. 9, Таблица 9 — 7-1 — ПДК

Влияние способа смешения на время смешения и свойства саженаполненных 15

Формула изобретения вулканизатов на основе каучука СКН-40