Способ отверждения бутадиен-нитрильного каучука

 

Сущность изобретения: отверждают бутадиен-нитрильный каучук под действием сшивающего агента. Сшивающий агент выбирают из группы: дивиниловый эфир гликоля , тетравиниловый эфир пентаэритрита, винилглицидиловый диэфир этилеигликоля. Отверждают количеством из расчета - 5- 20% от массы каучука. Перед отверждением каучук обрабатывают раствором разбавленной кислоты, Характеристика структурированного нерастворимого продукта: С 71.6-78,24%. Н 8,34-9,2 %. 9,87-10,17%, 8 пр.

5U 1821474 А1

СОЮЗ .СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 08 J 3/24//(С 08 J 3/24, С 08 (9:02) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к химии высоко- представляют особый интерес, как модифимолекулярных соединений, а именно, к но- каторы (пластификаторы), фиксированные вому способу вулканизации синтетического на полимерной цепи, поскольку низкомолекаучука, „ кулярные модификаторы в процессе эксплу. Цель изобретения — снижение темпера- . атации изделий из БНК (трубы, прокладки, туры вулканизации.. — покрытия) могут вымываться в среде углевоПоставленная цель достигается тем; что дородов и масел. Применение полифункцибутадиен-нитрильныйкаучукпредваритель- . ональных виниловых эфиров открывает но обрабатывают разбавленной кислотой, а возможность принципиально нового спосозатем подвергают вулканизации с испольэо- 5a структурирования бутадиен-нитрильных ванием в качестве сшивающего агента би- . каучуков. функциональных простых виниловых Предварительная подготовка включает эфиров. Процесс вулканизации ведут при обработку полимера разбавленной кислокомнатной температуре.. той, что приводит к появлейию в боковых

Полифункциональные простые винило- . цепях макромдлекул карбоксильных свовые эфиры весьма перспективны для моди- бодных.групп: фикации бутадиен-нитрильного каучука, -(сн,сн-сн-сн -)„-(сн,-сн1 поскольку могут привнести свойственные

; -С"Р -С -СН+ГСн;сН-)-(-сн -сних полимерам эластичность, адгезию и хи- . . " Р ) соай с.= мическую устойчивость. Кроме того, они

1 (21) 4859116/05 (22) 13.08.90 (46) 15.06.93. Бюл, М 22 (71) Иркутский институт органической химйи СО АН СССР (72) Б.А,Трофимов, Л.В.Морозова, А.И.Михалева и М.В.Маркова (56) Синтетический каучук/Под ред. Уитби

Г,С. Л.: Хим.лит., 1957, с.. 792.

Жубанов Б.А. и др, Простые виниловые эфиры в радикальной полимериэации, А-Ата:

Наука, 1985, с, 257.

Догадкин Б.А, и др. Химия эластомеров.

M,: Химия, 1981, с. 210, 343.

2 (54) СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ БУТАДИЕНj НИТРИЛЬНОГО КАУЧУКА (57) Сущность изобретения: отверждают бутадиен-нитрильный каучук под действием сшивающего агента. Сшивающий агент выбирают из группы: дивиниловый эфир гликоля, тетравиниловый эфир пентаэритрита, винил глицидиловый диэфир этиленгликоля, Отверждают количеством из расчета — 520% от массы каучука. Перед отверждением каучук обрабатывают раствором разбавленной кислоты. Характеристика структурированного нерастворимого продукта: С

71,6 — 78,24% Н 8,34-9,2%, 9,87 — 10,17%, 8 пр.

1821474

С аН

-fcH

О-СОСН-С > о я

9 О=СОСН-СН, ! — -СН -СНСН-СН -)+СН -СН-1щ СН2-CH-)— си

g---(СН2) —,-(СН 0(СН)2 (CH2CHOCH2) C

22 22 СН2

Последующее взаимодействие карбок- 1,0 г подготовленного таким образом сильных групп с бифункциональными вини- каучука перемешивают с 0;05. г (5 мас, ) ловыми эфирами (дивиниловыми эфирами дивинилового эфира этиленгликоля при гликолей, тетравиниловым эфиром пентаэ. комнатной температуре. Каучук полностью ритрита, винилглицидиловым эфиром этилен- 5 . поглощает мономер, образуя структуриротликоля) приводит к структурированию ЬНК ванный нерастворимый продукт. Выход— вследствие образования поперечных или . 100%. Найдено, : С 76,22; Н 8,46; N 9,87. сложноэфирных ацилальных фрагментов: . В ИК-спектрах сополимеров в дополне ние.к частотам исходного БНК проявляются сс„,„.сн,с 1 сс„„1 сс„с„) CH =(H 10 интенсивные полосы при 1100 см, обусловсоон с о „ленные присутствием эфирных фрагментов.

Пример 2. 1,0 г подгидролизованного соон с- " . каучука (см. пример 1) перемешивают с 0,1 r

-гсн,-сн-сн-.сн;Яснгсн-)Йс"2-с"+ дивинилового эфира диэтиленгликоля, мо15 номер поглощается каучуком с образованием сшитого продукта, Найдено, %: С 76,10;

Н,8,34; N 10,01.

Пример 3. 1,0 г подгидролизованного каучука (см, пример 1) смешивают с 0,01 r

20 винилглицидилового диэфира этиленгликоля (ВГЭ) в течение 20 минут. Образующийся полимер теряет растворимость в органических растворителях. ИК-спектр регистрирует появление в полимере дополнительных

25 частот при 1100 см 1, связанных с валентны-. . у-осн=сй,, сн,сн-сн2 . ми колебаниями эфирных групп. Кроме того, несколько уменьшается соотношение интенсивностей С=С и С: — N групп исходного

В результате реализации .этих процес- и подшитого полимера, что связано с дополсов на указанных виниловых эфирах (5 — 20 ..30 нительным течением сополимеризации каумас. ) получены новые структурировайные . чука. и винилового эфира под действием полимеры на основе бутадиен-нитрильных следов кислоты, Найдено, %: C73,30; Н 8,09; каучуков. Реакция идет без нагревания, при . N 10,00. комнатной температуре.и заканчивается на Пример 4. Вулканизация в присутст20 — 60 мин. 35 вии 20 ВГЭ осуществляется аналогично

Исследование йроведены на примере примеру 3,, Выход 100%. Найдено, : С бутадиен-нитрильного каучука марки 71,60; Н 8,96; N9,94;

СКН-40, в котором содержание нитрильно- . Пример 5. К 1,0 г подгидролизованго компонента составляет 40%, Время от- ного каучука добавляют 0;105 г (10 мас.%) верждения в примере2-20мин, в примерах 40 тетравинилового эфира пентаэритрита

3-5- 60 мин. Завершение. процесса отвер- .(ТВЗПЭ) в виде 70% раствора мономера в ждения каучука оценивали flo потере рас- бензоле, Смесьперемешиваютвтечение30 . твори мости исследуемого образца. мин., конечный продукт высушивают под ваМеханические характеристики йолученных куумом до постоянного. веса. Получено 1,05

: каучуковнаходятся в пределах, обычныхдля 45 r нерастворймого сополимера Найдено, : ненаполненных бутадиеннитрильных каучу- C 78,69; Н 9;20; N 10,25. ков, Прочность на разрыв 55 кгс/см; отно- Пример 6. Вулканизацию бутадиен-

2, сительное и остаточное удлинение 590 и нйтрильного каучука в присутствии 5,0%

15%;, ТВЭПЗ проводят аналогично примеру 5, П р и и е р 1. 7,0 r бутадиен-нитрильного 50 Получено 1,05 г сшитого и родукта. каучука растворяют в 45 мл бензола, добав- -: Найдено, %; C 78,24; Н 8,58; N 10,17. ляют6,0 мл 0,1 Й H2S04, реакционную смесь П р и м ер 7."7,0 r бутадиен-нитрильного встряхивают в течение 30 минут. Бензо- каучука растворяют в 45 мл бензола, добаельный раствор отделяют, растворитель от- ляют6;Омл(0,3% отвеса каучука)0,1 н; HCI, гоняют под вакуумом (20 мм рт.ст.). К 55 реакционную смесь встряхйвают в течение оставшейся массе добавляют 10 мл сухого 30 мйй, Обработка аналогична йримеру 1. бензола и вакуумируютдо постоянного веса: Получают 7,0 r подгидролизованйого каучу(азеотропная отгонка следов воды). Получа- ка, Найдено, %: С 76,20; Н 8,50; N 10,03. ют 7,0 г подгидролизованного каучука, Най- Пример 8.7.,0 г бутадиен-нитоильного дено, %: С 76,14; Н 8,77; N 10, 07. каучука растворяют.в 45 мл бензола, добав1821474

Составитель Т. Проскурина

Техред M. Моргентал Корректор Н.Гунько

Редактор

Заказ 2091 Тираж, Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета по йзобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

113035, Москва. Ж-35; Раушокая наб„4/5

Производственно-издательский комбйнат "Патент",.r. УжгОРОд, ул.Гагарина, .101 ляют 6,0 мл (0,57ь от веса каучука) 0,1 н. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я уксусной кислоты. Дальнейшая обработка полимера аналогична примеру 1. Получают Способ отверждения бутадиен-нит7,0 г подгидролиэованного продукта. рильного каучука поддействием сшивающеНайдено, $: С7611; Н 879; N1001. 5 го агента, отл ича ю щи йс я тем, что, с

Таким образом, разработан простой и целью снижения температуры вулканиэаэффективный способ ниэкотемпературного.. ции, в качестве сшивающего агента исполь:отверждения бутадиен-нитрильного каучу- зуют полифункциональный простой

ica, заключающийся в последовательной об- . виниловый эфир, выбранный иэ группы, соработке каучука разбавленной кислотой и .10 держащей дивиниловый эфир гликоля, тетполифункциональными винйловыми эфира- ра виниловый эфир пентаэритрита, ми, что приводит к образованию ацилаль- винилглицидиловйй диэфир этиленгликоля ных мостиковых связей. Способ исключает в количестве 5-20 от массы кэучука, а пеприменение серы; активаторов вулканиза- ред отверждейием каучук. обрабатывают ции, не требует применениявысокихтемпе- 15 раствором разбавленной кислоты. ратур.