Резиновая смесь горячей вулканизации

 

Использование: изготовление обуви методом горячей вулканизации и различных резинотехнических изделий. Сущность изобретения: резиновая смесь содержит, мас. ч.: бутадиеннитрильный каучук с содержанием звеньев нитрила акриловой кислоты 26 - 34% 78 - 82; твердую новолачную фенолформальдегидную смолу с температурой каплепадения 90 - 105°С, динамической вязкостью раствора смолы 80 - 180 мПа с и массовой долей свободного фенола, не более 7,5% 18 - 22; серу 1 - 1,5; 2-меркаптобензтиазол 0,5 - 1,0; оксид цинка 6 - 12; гексаметилентетрамин 0,5 - 2; стеарин 2 - 3; стеарат кальция 0,5 - 1,5; канифоль 1 - 2,7; фталевый ангидрид 0,5 - 1,5; литопон 1 - 2,5; известь 1 - 1,5; белую сажу с удельной поверхностью 150 м²/г 4 - 8 и в качестве кожевенного наполнителя - отходы юфтевых кож в виде стружки длиной 5 - 10, шириной 1 - 5 и толщиной 0,5 - 2 мм 30 - 75. Резины из данной резиновой смеси имеют плотность 1.02-1.07 г/см³, сопротивление истиранию 6.8-7.2 Дж/см³, теплопроводность 0,025 - 0,028 Вт/(м к), при этом температура вулканизации составляет 125 - 135°С. Прочность резин при растяжении 103-112 кгс/см², твердость по ТМ-2 93 - 98 усл.ед., объемная теплоемкость 0.025-0.028 кДж/(м³·K). 2 табл.

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности к обувному производству, и может быть использовано при изготовлении обуви методом горячей вулканизации, а также в производстве различных резинотехнических изделий.

Известен состав резиновой смеси горячей вулканизации, содержащий в качестве наполнителя каолин, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Связующее 266,70 Наполнители (каолин, сажа, ламповая и белила цинковые) 346,83 Мягчители 34,70 Краситель 3,30 Вулканизующая группа 13,20 Порообразователь 2,00 Недостатком известного состава резин является высокая плотность, что влечет за собой большой вес обуви, значительную теплопроводность подошвы. Процесс вулканизации ведут при температуре 170^оС в течение 10 мин, что требует значительных энергозатрат.

Наиболее близким по технической сущности является состав искусственного материала низа обуви клеевого метода крепления - пласткожа, содержащая в качестве наполнителя кожевенные отходы хромового дубления и текстильное волокно, при следующем соотношении компонентов, %: Каучук СКС-30 24,20 Регенерат плаcткожный 10,61 Волокно (абсолютное сухое) 35,97 Сажа ламповая 14,76 Сера 0,97 Каптакс 0,77 Тиурам 0,19 Белила цинковые 2,12 Рубракс 6,36 Канифоль 4,05 К недостаткам известного материала относятся высокие показатели жесткости, малая гибкость, по износостойкости материал уступает резине. Кроме того, кожевенные отходы хромового дубления, входящие в состав пласткожи, повышают плотность и теплопроводность материала.

Данный состав может быть использован только для низа обуви клеевого метода крепления, вследствие невысоких упругоэластичных свойств. Вулканизацию материала осуществляют при температуре 170^оС.

Целью изобретения является уменьшение плотности и снижение теплопроводности резин из данной резиновой смеси.

Поставленная цель достигается тем, что в смесь дополнительно вводят смолу СФ-050, а в качестве кожевенного наполнителя используют измельченные в виде стружки отходы юфтевых кож при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Каучук СКН-26 78,0-82,0 Смола СФ-050 18,0-22,0 Кожевенная юфтевая стружка 30,0-75,0 Сажа белая 4,0-8,0 Оксид цинка 6,0-12,0 Известь 1,0-1,5 Сера 1,0-1,5 Уротропин 0,5-2,0 Каптакс 0,5-1,0 Стеарат кальция 0,5-1,5 Фталевый ангидрид 0,5-1,5 Литопон 1,0-2,5 Стеарин 2,0-3,0 Канифоль 1,0-2,7 В отличие от кожевенных отходов хромового дубления (применяемых в качестве наполнителя в прототипе) измельченная стружка юфтевых кож имеет волокнистую структуру с множеством активных групп, т.е. является активным наполнителем, химически связывающимся с каучуком, что способствует процессу вулканизации. Это позволяет снизить температуру и время вулканизации резины. Невысокая плотность юфтевой кожевенной стружки обеспечивает снижение плотности готовых резин и, следовательно, материалоемкость изделий. Понижение температуры вулканизации резины позволяет сохранить кожевенную стружку без разрушения, уменьшить деструкцию всех ингредиентов, что положительно влияет на вышеописанные свойства резины. Кроме того, кожевенная юфтевая стружка, благодаря своей волокнистой структуре, армирует резину и способствует повышению прочностных показателей материала. Введение в состав резиновой смеси фенолоформальдегидной смолы СФ-050 способствует процессу вулканизации и повышению прочностных показателей вулканизата.

П р и м е р. Состав резины готовят следующим образом. В резиносмеситель последовательно загружают 80 кг СКН-26, 20 кг смолы СФ-050 и перемешивают. Затем (при перемешивании) вводят наполнители (30 кг кожевенной юфтевой стружки, 4 кг белой сажи и 6 кг оксида цинка), 1 кг извести, 1 кг серы, 2 кг уротропина, 2 кг стеарина, 0,5 кг каптакса, 1,5 кг стеарата кальция, 0,5 кг фталевого ангидрида, 1 кг литопона, 2 кг канифоли. Смесь тщательно перемешивают и пластифицируют на вальцах при температуре 135^оС.

Полученный материал обладает следующими физико-механическими свойствами: плотность 1,07 г/см³, предел прочности при растяжении 102,8 кгс/см²; твердость по ТМ-2 93 усл.ед.; сопротивляемость истиранию 6,8 Дж/см³; теплопроводность 0,025 Вт (м.к.); объемная теплоемкость 2,20 кДж (м³˙K).

При этом используют каучук СКН-26, смолу СФ-050 (ГОСТ 18594-80), белую сажу марки БС-150, известь (ГОСТ 9262-82), кожевенную юфтевую стружку (отход кожевенного или обувного производства длиной 5-10, шириной 1-5, толщиной 0,5-2 мм), остальные ингредиенты марок "техн." или "чистый".

Состав резиновых смесей и свойства резин представлены в табл.1 и 2.

Как видно из табл.2, резины из данной резиновой смеси имеют плотность 1,02-1,07 г/см³, сопротивление истиранию 6,8-7,2 Дж/см³, теплопроводность 0,025-0,028 Вт/(м˙К), при этом температура вулканизации составляет 125-135^оС (примеры 1-4).

Применение указанных компонентов смеси за пределами заявляемых соотношений (примеры 5-6) приводит к ухудшению физико-механических и теплотехнических характеристик вулканизата.

Предлагаемая резиновая смесь по сравнению с прототипом (пример 7) позволяет снизить плотность на 1-3%, теплопроводность на 7-15%, температуру вулканизации на 25-35^оС, повысить сопротивляемость истиранию на 8-15% при сохранении прочностных показателей.

Заявляемая резиновая смесь горячей вулканизации позволяет расширить сырьевую базу обувного и резино-технического производств за счет использования юфтевых кожевенных отходов, а также снизить материалоемкость и повысить качество продукции.

Формула изобретения

РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ ГОРЯЧЕЙ ВУЛКАНИЗАЦИИ, включающая сополимерный бутадиеновый каучук, серу, 2-меркаптобензтиазол, оксид цинка, канифоль и кожевенный наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью снижения плотности и теплопроводности резин, смесь в качестве сополимерного бутадиенового каучука включает бутадиеннитрильный каучук с содержанием звеньев нитрила акриловой кислоты 26 - 34 мас.%, в качестве кожевенного наполнителя - отходы юфтевых кож в виде стружки длиной 5 - 10, шириной 1 - 5 и толщиной 0,5 - 2 мм и дополнительно содержит твердую новолачную фенолформальдегидную смолу с температурой каплепадения 90 - 105^oС, динамической вязкостью раствора смолы 80 - 180 мПа.с и массовой долей свободного фенола не более 7,5%, а также гексаметилентетрамин, стеарин, стеарат кальция, фталевый ангидрид, известь, литопон и белую сажу с удельной поверхностью 150 м²/г при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: Бутадиеннитрильный каучук с содержанием звеньев нитрила акриловой кислоты 26 - 34 мас.% 78 - 82 Указанная твердая новолачная фенолформальдегидная смола 18 - 22 Сера 1,0 - 1,5
2-меркаптобензтиазол 0,5 - 1,0
Оксид цинка 6 - 12
Гексаметилентетрамин 0,5 - 2,0
Стеарин 2 - 3
Стеарат кальция 0,5 - 1,5
Канифоль 1,0 - 2,7
Фталевый ангидрид 0,5 - 1,5
Литопон 1,0 - 2,5
Известь 1,0 - 1,5
Белая сажа с удельной поверхностью 150 м²/г 4 - 8
Указанный кожевенный наполнитель 30 - 75

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2