Резиновая смесь

 

Использование: изделия шинной и резинотехнической промышленности. Сущность изобретения : резиновая смесь содержит, мае.ч.: ненасыщенный карбоцепной неполярный каучук 100; сера 1,7-2,0; ускоритель вулканизации 0,9-1,0 ; оксид цинка 3-5 ; пластификатор 13-14; противостаритель 2-3; наполнитель 51,5-60; замедлитель подвулканизации 0,2-0,5 и в качестве эпоксисодержащего модификатора - диоксид циклододекатриена БФ Ci2Hie02 1,0-1,5. Каркасные и брекерные резиновые смеси с использованием диоксида циклододекатриена характеризуются увеличенным временем подвулканизации, а резины - уменьшенными гистерезисными потерями и повышенным сопротивлением раздиру и многократному растяжению. 4 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«4 (л)

C)

С> (21) 4781184/05 (22) 23.10.89 (46) 30.04;92. Бюл, N 16 (71) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения

Украины с Россией (72) В. Г, Дрюк, В. В Онищенко, А. M. Корчагина, Н. Г, Кривошеева, А, С Казарин, В, А. Пицик, Г, А. Соколова и М. С. Дозорцев (53) 678.7(088.8) (56) Онищенко 3. В. Модификация эластомеров соединениями с эпоксидными, гидроксильными и аминогруппами, Обзор. M.:

ЦНИИТЭНефтехим, i984, с. 66.

Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 834014, кл, С 08 L 9/00, 1979, (54) РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к получению резиновых смесей на основе непредельных каучуков и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности.

Известно применение эпоксидных смол

УП-612, ЭД-8 и др, в резинах для шин и РТИ в качестве модификатора для повышения прочностных, адгезионных и усталостных свойств резин.

Наиболее близкой к предлагаемой является резиновая смесь на основе ненасыщенных каучуков, включающая серу, ускоритель вулканизации, окись цинка, пластификатор, противостаритель, на4 полнитель, замедлитель подвулканизации и модификатор — диоксид дициклопентадиена (ДО ДЦПД) следующего строения. Ы 1730101 А1 (я)5 С 08 L 9/00; С 08 К 13/02 // (С 08 К 13/02; 3:06; 3;22; 5:15 ) (57) Использование, изделия шинной и резинотехнической промышленности. Сущность изобретения: резиновая смесь содержит. мас,ч,: ненасыщенный карбоцепной неполярный каучук 100; сера 1,7 — 2,0; ускоритель вулканизации 0,9 — 1,0; оксид цинка 3 — 5; пластификатор 13 — 14; противостаритель 2-3; наполнитель 51,5 — 60; замедлитель подвулканизации 0,2 — 0,5 и в качестве эпоксисодержащего модификатора - диоксид ци клододе катриена Б Ф С12Н 1602 1,0 — 1,5.

Каркасные и брекерные резиновые смеси с использованием диоксида циклододекатриена характеризуются увеличенным временем подвулканизации, а резины уменьшенными гистерезисными потерями и повышенным сопротивлением раздиру и многократному растяжению, 4 табл.

Однако ДО ДЦПД отрицательно влияет на технологические свойства невулканизованных смесей, снижая сопротивление подвулканизации. Кроме того, он увеличивает гистерезисные потери в вулканизатах, что приводит к повышенному теплообразованию в изделиях при эксплуатации в динамическом режиме работы и в конечном итоге к снижению положительного влияния на работоспособность толстостенных изделий.

Изменени "содержания наполнителей и мягчителей позволяет несколько улучшить отмеченные свойства смесей и резин, однако при этом резко ухудшается комплекс физико-механической свойств резин.

1730101

Цель изобретения — повышение сопротивления резиновой смеси подвулканизаци, уменьшение гистерезисных потерь резин и повышение их сопротивления раздиру и многократному растяжению.

Согласно изобретению в резиновой смеси в качестве эпоксидсодержащего модификатора используют диоксид циклододекатриена (ДО ЦДДТ) следующего строения: и редста вля ю щий собой светло-желтую легкоподвижную маслянистую жидкость с молекулярной массой 192 и эпоксидным числом 43%. ДО ЦДДТ получают окислением циклододекатриена мононадфталевой (или надуксусной) кислотой, полученной в реакционной смеси из фталевого (уксусного) ангидрида и 30% пероксида водорода с присутствием небольшого количества бикарбоната натрия и окиси цинка в хлороформе, Синтез диоксида циклододекатриена.

B трехгорлую круглодонную колбу с мешалкой, термометром и обратным холодильником загружают 12,7 мл (0,07 моль) циклододекатриена, 50 мл хлороформа, 0,34 г (0,004 моль) окиси цинка и 2,5 г гидрокарбоната натрия, при тщательном перемешивании приливают 19,4 мл (0,19 моль) 30% пероксида водорода. Постепенно порциями прибавляют 28,12 г (0,19 моль) фталевого ангидрида, поддерживая температуру 30 С в течение 3 — 4 ч.

Контроль за ходом реакции осуществляют методом тонкослойной хроматографии на силуфоле в системе гексан — эфир (1:5), После окончания реакции отфильтровывают фталевую кислоту, промывают ее хлороформом. Фильтрат обрабатывают насыщенным раствором соды до нейтральной среды насыщенным раствором гидросульфита натрия для разложения остатков перекисных компонентов, Органический слой сушат прокаленным сульфатом магния. После отгонки растворителя получают

5% сырого продукта, содержащего 78% диэпоксида циклододекатриена с с кип.

140 — 143 С/3 мм, D =1,503.

В табл. 1 и 3 приведен состав известных и предлагаемых протекторных и брекерных резиновых смесей.

Смеси изготавливают в лабораторном

5 реэиносмесителе с обьемом камеры 2 л при

140 С. Добавки вводят в каучук вместе с сыпучими ингредиентами в начале цикла смешения. Продолжительность смешения 6 мин. Серу и ускорители вводят во вторую

10 старию на том же резиносмесителе при

105 С и производят смешение в течение

3 мин. Резиновые смеси вулканизуют в электропрессе при 153 + 2 С втечение35 мин (протекторные) и 15 мин (брекерные). Испы15 тания проводят по стандартным методикам, Свойства резиновых смесей и резин представлены в табл, 2 и 4.

35 при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:

Ненасыщенный карбоцепной неполярный каучук 100,0

Сера 1,7 — 2,0

Ускоритель вулканизации 0,9-1,0

Оксид цинка 3,0-5,0

Пластификатор 13,0-14,0

Противостаритель 2,0-3,0

Наполнитель 51,5 — 65,0

Замедлитель подвулканизации 0,2-0,5

Диоксид циклододекатриена 1,0-1,5

45

Формула изобретения

20 Резиновая смесь на основе ненасыщенного карбоцепного неполярного каучука, включающая серу, ускоритель вулканизации, оксид цинка, пластификатор, противостаритель, наполнитель, замедлитель

25 подвулканизации и эпоксисодержащий модификатор, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ее сопротивления подвул канизации, умен ьшения гистерезисн ых потерь резин и повышения их сопротивления раздиру и многократному растяжению, 30 резиновая смесь в качестве эпоксисодержащего модификатора содержит диоксид циклододекатриена формулы

1730101 (аблица 1

Ингредиенты

Содермание и»гредиентов, мас.ч., в смеси

Известная Гредллгаеиая

40

»»0

40

2С

20 20

40

40 40

1,е

1,8

1,7

1,8

1 1

1,5 1,5

1,5

1,5

2,5

2,5

55 65

Наполнитель

Техугльрод П 234

55 55

0,35

0,2

0,35 0,35

0,35

Сантогард P

1,0

I.25

1,5

1,0 1,25

T =. о г. и ц а 2

По а) терл

&саина

llP „flOl ) x

Известая !

Сспротие| алие подвулк - изацил, мич

27 33 3» 36 32

Условное неп»: еч»е пол удлинении 300ь, Мла о ьн.)я прочность при растяк)нии, мйа

25ьС 13,3 после старе»»я прл

120 С, 12 ч 13,0!

З,2 IÇ3.8 1З,З

-,!) c2(5!2

° г

«! I пссге стара»ия при

124, 12

244

2. о

25"

26!

Спорот»гге.-и и-огни»ат»гму растячениа, тчс,кингов

««, при 132!ь удги ь:-ли

Истиоаечость, » /-,Г»

4" с,з

)» ге»з лру

)и

96 ii

Гистгрез»с»ые п:) ерл! 40 0 38 С,39

0,4÷; 0,40 0 - при 25ь Г

rp» Iu С

r rI) 0,40

0,42

О, 4-8

0,5:

Бутадиечнвый каучук С1;Д

Изопреговый каучук СКИ-3 ьутаяивнметилстирольный каучук СКИС-30 ЯРК

Сера техническая Противостарители

Диафен ФП

Яцетонанил P

Пластификаснры:

Масло ПН-Ь

Масло fill-6

Олеиновая кислота

Замедлитель подвулканизации

Зпоксидсодерыащие модификаторы

Диоксид яициклопентациена

Диоксид циклододекатриена

0:-сси el!:ное удлине»ис, "сог

-«

2 ) 3 j 4 5

11 11 !

1 11

2,5 2,5 т

2 3 4 5

9,8,с !0,0 lj)3

18,7 l,5 19,0 19,9

1730101

Таблица 3

Ингредиенты

Предлагаемая в

Известная

100

100

1,8

2,0

0,8

0,75

0,2

0,2

Альтакс

1 5 б,5

5 5 5

2 2 2

0,5

0,35

Наполнители

50

1,5

1,0

1,25

Изопреновый каучук

СКИ-3-01

Сера техническая

Ускорители вулканизации

Сульфенамид Ц

Окись цинка

Противостарители

Неозон Д

Диафен ФП

Пластификаторы

Масло ПН-б

Спецбитум

Стеарин

Замедлитель подвулканизации

N — Нитрозодифениламин

Техуглерод П 324

Белая сажа БС-30

Модификатор РУ-1

Эпоксидсодержащие модификаторы

Диоксид дициклопентадиена

Диоксид циклододекатриена

Содержание ингредиентов, мас. ч. в смеси

100 100 100

1,,8 1,8 1,8

0,75 0,75 0,75

0,2 0,2 0,2

4 4 4

1 1 1

1,5 1,5 1,5

6,5 б,5 б,5

0,35 0,35 0,35

50 50 50

5 5 5

1,5 1,5 1,5

1,0 1,25 1,5

1730101

Та блица4

Резина

Показатели

Предлагаемая известная

8,5

11,8 12,1

11,7

12,0

10,8

11,0

10,9 10,3

10,9

23,8

23,4

23,4

23,6

23,0 пссле старения при

120 С, 24 ч

7,6

7,6

7,5

7,3

Относительное удлинение, 4

25 С

531

516

526

540

530 после старение при

120 С, 24 ч

208

193

217

212

22С

Сопротивление раздиру, кН/м

104

106

102

101

0,24

0,18

0,19 при 100 С

0,16

0,22

0,17

16,2

12,0

16,5

15,9

15,7

Прочность связи с кордом по Н-методу,кН/м

Металлокорд 4л22

25 С

11,0

120 С

3,7

Корд "3 вр о

18,1 18,2

14,8 14,9

14,4

17,8

18,0

120 С

11,6

14,3

14,8

Составитель Н. Лузина

Редактор M. Недолуженко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Д. Сычева

Заказ 1486 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Сопротивление подвулканизации при 130 С, мин

Условное напряжение при удлинении 300 ь, МПа

Условная прочность при растяжении, ИПа при 25 С

Гистерезисные потери при 25 С

Сопротивление многократному растяжению при удлинении 200,Tblc.циклов

0,17

0;16

l3,4

4,8

13,5

4,7

13,5

4,8

0,17

0,15

13,4

4,8