Композиция для изготовления уплотнительных изделий

 

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления уплотнительных изделий и резинометаллических подшипников для насосов и гребных валов . Снижение коэффициента трения, повышение износостойкости и уменьшение изменения размеров изделий из данной композиции в процессе их эксплуатации в среде воды и минеральных масел обеспечивается использованием в композиции, мас.%: древесные опилки с размером частиц до 1 мм 10-45; орто-крезолсульфофталеин, 0,3-2,0 и диамиловый эфир себациновой кислоты 2,0-5,0. Остальное до 100 мас.% составляет резиновая смесь 51-2127 на основе мягкого бутадиен-нитрильного каучука с содержанием звеньев нитрила акриловой кислоты 27-ЗОмас.%. 1 табл. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (49) (1 Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (,Ь

О Ч

0с

100, 0

3,0

1,0

10,0

30,0

30,0

5,0

1,0

1,0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4407586/05 (22) 11.04.88 (46) 30.09.91. Бюл. В- 36 (71) Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения ,(72) В.С.Болотников, P.ß.Åâñååâà, А.Е.Зиберт, В.А.Черепнин и А.Н.Романов (53) 678.7(088.8) (56) Технологический регламент

Р 51-40262-84 ЛФ ВНИИЭМИ на производство резиновой смеси 5 1-2127. (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для изготовления уплотниИзобретение относится к резиновой промьппленности и может быть использовано для изготовления уплотнительных подвижных соединений, особенно торцевых уплотнений и резинометаллических подшипников для насосов и гребных валов, эксплуатирующихся в среде воды и минеральных масел.

Цепь изобретения — снижение коэффициента трения, повышение износостойкости и уменьшение изменения размеров изделий из данной композиции в процессе их эксплуатации в среде воды и минеральных масел.

Предлагаемая композиция включает резиновую смесь 51-2127, имеющую .следующий состав, мас.ч.: (51)5 С 08 L 9/02, С 08 К 5/00, C 08 д 5/16/( (С 08 Е 9/02; 97/02) (С 08 K 5/00, 5:10,5:42) 2 тельных изделий и реэинометаллических подшипников для насосов и гребных ва-. лов. Снижение коэффициента трения, повышение износостойкости и уменьшение изменения размеров изделий из данной композиции в процессе их эксплуатации в среде воды и минеральных масел обеспечивается использованием в композиции, мас.X: древесные опилки с размером частиц до 1 мм 10-45; орто-крезолсульфофталеин, 0,3-2,0 и диамиловый эфир себациновой кислоты 2,0-5,0. Остальное до 100 мас.Х . составляет резиновая смесь 5 1-2127 на основе мягкого бутадиен-нитрильного каучука с содержанием звеньев нитрила акриловой кислоты 27-30мас.й;

1 табл. 9

Бутадиен-нитрильный каучук СКН-26М

N, N -Дитиодиморфолин

Ди- (2-бенз тиаз олин)-дисульфид (альтакс)

Три(ок сиз тилен) -0, И -диметакрилат (TAf-3)

Технический углерод НМ-50

Технический углерод ДГ-100

Оксид цинка

Стеариновая кислота п-Оксифенил-(3-нафтиламин (параоксинеозон)

N-Фенил-N -изо1680726 пропил-п-фе ниле ндиамин (диафен ФП) 1,0

В композицию добавляют древесные опилки с размером частиц до 1 мм.

Используют опилки различных древесных пород, например березы, осины, сосны, ели и других.

Орто-креэол-сульфофталеин известен как индикатор в аналитической химии (крезоловый красный, крезолрот) и имеет следующее строение

О 15

НО

SOB

40

Диамиловый эфир себацнновой кислоты используется в качестве пластификатора в резиновой промышленности.

Древесные опилки калибруются до размера частиц не более 1 мм и за- 25 тем сушатся до постоянного веса в сушильном шкафу при температуре не выше 120 С (примерно 2-3 ч). Орто-крезол-сульфофталеин растворяют в органическом растворителе, например 30 хлороформе, этилацетате и др., затем в раствор вводят диамиловый эфир себациновой кислоты, полученным раствором заливают древесные опилки, взятые согласно рецептуи предварительно откалиброванные, тщательно перемешивают, емкость плотно закрывают и оставляют на 1 ч. После этого комплексный наполнитель считается готовым к употреблению.

Резиновую смесь 51-2127 измельчают, помещают в герметически закрывающуюся емкость и заливают растворителем, например хлороформом, взятым в трех- или четырехкратном избытке по 45 отношению к резине, и оставляют для набухания на 10-12 ч. Затем смесь перемешивают до получения однородной массы и вводят в нее заранее приготовленный раствор комплексного наполнителя. Смесь снова тщательно перемешивают на мешалке до получения однородной массы. Полученную массу разливают в плоские емкости с открытой поверхностью и сушат 2 ч сначала в

55 вытяжном шкафу или на регенерационной установке при температуре не выше 35ОС, затем 1-1,5 ч при температуре 55+5 С.Окончательно растворитель удаляют в вакуумном шкафу при температуре 50+2 С и давлении не более

О, 1 кгс/см до постоянного веса смеси (примерно 2 ч).

Древесные опилки, орто-крезол-сульфофталеин и диаминовый эфир себациновой кислоты могут быть введены в резиновую смесь 51-2127 без предварительного приготовления комплексного наполнителя по обычной технологии на резиносмесительных вальцах или в резиносмесителе.

Изделия или образцы для испытаний из предлагаемой резиновой смеси изготавливают в пресс-форме при температуре 150+1 С (температура вулканизации резиновой смеси 51-2127) и давлении не менее 100 кгс/см в течение 40 мин в расчете на 2 мм слоя резиновой смеси.

Перед вулканизацией модифицированную резиновую смесь пластицируют на вальцах.

Триботехнические испытания образцов проводят на машине торцевого трения. Три подвижных образца общей площадью 7 см изготавливают из испытуемого материала, а неподвижных плашки— из стали 40Х. Объем рабочей ванны составляет 60-?О смз. Средняя скорость скольжения 0,37 м/с. Удельное давление на образец 1 МПа. Дпительность одного испытания 30 ч. Неподвижные плашки из предварительно закаленной стали 40Х обрабатывают со стороны рабочей поверхности до 8-го класса чистоты (R< = 0,63) и обезжиривают гексаном. Плашка из стали 40Х диаметром 65 мм, по которой проводят трение испытуемых образцов, помещается в реактор. Через реактор прокачивается вода либо заливается минеральное масло объемом 50 см . В воде испытания о проводятся при температуре 22+3 С, а в минеральных маслах — при температуре 80+10 С.

В таблице представлены рецептуры. предлагаемых композиций, физико-механические свойства образцов и результаты испытаний в среде воды и минеральных масел.

Формула изобретения

Композиция для изготовления уплотнительных изделий, включающая резиновую смесь 51-2127 на основе мягкого бутадиен-нитрильного каучука с содержанием звеньев нитрила акриловой кис5 1680726

6 лоты 27-30 мас.7, о т л и ч а ю щ а я — эфир себациновой кислоты при следуюс я тем, что, с целью снижения ко- . щем соотношении компонентов, мас. Й: эффициента трения, повьппения износо- Древесные опилки с разстойкости и уменьшения изменения раз- мером частиц до 1 мм 10-45 меров изделий из данной композиции Орто-крезол-сульфофтав процессе их эксплуатации в среде леин воды и минеральных масел, композиция Диамиловый эфир се6адополнительно содержит древесные опил- циновой кислоты 2-5 ки с размером частиц до 1 мм, орто- 1р Резиновая смесь крезол-сульфофталеин и диамнловый 51-2127 До 100.

0,3-2,0 рение в масле И-20

Состав композиций, иас. Й

Трение в воде

Компонен ты ези- Дреновая вессмесь ные

51-2127 опилки

Изменение размеров,мм оэф" фицинт

Удельньй

ОртокрезолКоэффици ент трения

Диаинловый эфир себациновой кис" лоти зменение аэ м еров, мм весовой изверт гориз. ерт. гориз ре ия сульфофталени нос,, г/см

Прототип

ПО нэ Об» ретению

0,3

1,0

2,0

0,3

2,0

1,0

2,0

Контроль

2,0

1 . Продолжение таблицы

Компонен ты

Трение в масле И-50

Трение в ваэелино вом масле

Физико-механич еские свойства

Изменение

Коэффи циент трения

Коэффициент трения

ОтносительИзменение размеров,мм

Прочность размеров,мм верт. гориз. при растяпеверт. гориз . ное удли кение

Х нии, ИПа

0,89

0,09

0,67

0,52

О, 083 О, 081

О, 062 О, 069

О, 052

О, 050 О, 053

70 20,0 400 . 0,70 0,92

77 18,2 300 0,58 О, 13

S5 14,4 130 О 36 0,04

90 10,3 95 0,19 0,00 0,00

76 18,8 315

87 11, 1 100

80 18,0 290

90. 11, О 96

77 17, О 310

88 98 75

Ва !г О !40

Э

89 90 80

У

85 12,8 120

А 1 м е ч а н и е. Данные по изменению размеров (уиеньиение размеров) по вертикали соответствуют изменению РазмеРов в его сечении перпендикулярно плоскости трения; данные по изменению размеров (увеличение размероь по горизонтали соответствуют изиенению размеров образца s его ce%esag параллельно плоскости трения.

Прототип

По изобретению

0,20

Контроль

П р и

87 7 1О О 2 О

65,0 30,0 4,0

48,0 45,0. 5, О

87 7 1Оро 20

48,0 45,0 5,0

87 О 1О О 2 0

49 О 45 О 4 О

90,0 10, О

55,0 45,0

68 О 30 О 2 О

50во 45эо 5эо

68,0 30,0

4, 120

О, 104

О, 064

О, 055

О, 106

О, 058

О, 088

О, 058

О, 12 i

О, 118

О, 112

О, 108

О, 112

О, 201

О, 101

О, 025

О, 020

1, 107

О, 022

О;063

О, 021

О. 198

О, 187

О, 1 10

О, 085

0,179

0,53

0,4!

0,23

О, 12

0,41

О, 10

0,31

0,19

0,55

0,50

0,43

0,34

0,52

0,21

О, 10

0,02

0,00

0,09

0,00

О, D9

0,00

0,33

0,37

0,11

0,03

0,35

О, 08! 0,71

О, 068 0,52

0,051 0,30

0,044 0,16

О, 066 0,49

0,046 О, 14

0,060 0,50

О, 047 0,31

0079 068

0Ä 072. О, 66

О, 070 0,60

О, 060 0,50

0,074 0,52

0,96

0,14

0,05

0,03

О,!1

0,00

0,07

0,00

0,83

0,57

0,14

0,08

0 39